forum för forskningsbaserad nt-undervisning1328932/fulltext01.pdf · fobasnt18 13 –14 mars 2018...

NATDIDNationellt centrum för naturvetenskapernas och teknikens didaktik

Forum för forskningsbaserad NT-undervisningBidrag från konferensen FobasNT18 13 – 14 mars 2018 i Norrköping

Forum för forskningsbaserad NT-undervisning

Karin Stolpe, Gunnar Höst och Andreas Larsson (red.)

Karin Stolpe, Gunnar Höst och Andreas Larsson

(red.)

Naturvetenskapernas och teknikens didaktik nr 3 2019

Forum för forskningsbaserad NT-

undervisning Bidrag från konferensen FobasNT18

13-14 mars 2018 i Norrköping


2

Nationellt centrum för naturvetenskapernas och teknikens didaktik (NATDID) vid Linköpings universitet inrättades 2015 efter ett beslut från regeringen. Cent-ret verkar för att sprida ämnesdidaktisk forskning inom naturvetenskap och tek-nik till personer verksamma inom skolan. På så sätt bidrar NATDID till att stödja skolutvecklingen på nationell nivå inom naturvetenskap och teknik. Denna forskningsspridning bygger på att skapa möten mellan lärare och fors-kare för att på så sätt bidra till att upprätta långsiktiga relationer och dialog mel-lan parterna. http://www.liu.se/natdid ©Nationellt centrum för naturvetenskapernas och teknikens didaktik och författarna. Distribueras av Nationellt centrum för naturvetenskapernas och teknikens didaktik vid Institutionen för samhälls- och välfärdsstudier, Linköpings universitet, [email protected], [email protected] och [email protected]. Omslag: Tomas Hägg Tryck: LiU-Tryck, Linköping 2019 ISBN: 978-91-7685-044-2

3

Innehåll

Karin Stolpe, Gunnar Höst och Andreas Larsson Inledning ..................................................................................... 5

Anna Ahlcrona och Frida Andersson Språkutvecklande samarbete mellan NO och svenska som andraspråk genom metoden Reading to Learn ......................... 11

Jan Andersson och Jesper Haglund Lärarstudenter konkretiserar energi genom energiteater ....... 23

Mats Berggren, Helena Isleborn och Jesper Haglund Kärnkraftsdebatt ger möjlighet till kritiskt tänkande i högstadiefysiken ....................................................................... 39

Ammie Berglund och Christina Ottander Kemilaboration inramad som en samhällsfråga med naturvetenskapligt innehåll (SNI): elev- och lärarperspektiv .. 49

Ulrika Bossér Utveckling av undervisning kring samhällsfrågor med naturvetenskapligt innehåll – utmaningar och möjligheter ...... 71

Ingela Bursjöö Högstadieelevers strategier för att arbeta med kritisk granskning av information........................................................ 79

Tor Nilsson, Pernilla Sundqvist och Peter Gustafsson Kompetens för teknik i förskola ................................................ 93

Per Selin och Jonas Tengblad Intresse- och undervisningsutvecklande STEM-projekt för år 9 med inriktning på energi ................................................... 111

Jesper Sjöström Didaktisk modellering .............................................................. 121

Lorena Solvang och Jesper Haglund Vad händer när dynamiska matematikprogram används i gymnasiefysiken? ..................................................................... 133

Inledning

5

Inledning

Karin Stolpe, Gunnar Höst och Andreas Larsson

NATDID, Linköpings universitet


Forum för forskningsbaserad NT-undervisning (FobasNT) är en konferens som

arrangeras av Nationellt centrum för naturvetenskapernas och teknikens didak-

tik (NATDID). Konferensen vänder sig till lärare och forskare inom de naturve-

tenskapliga ämnena och teknik, med syftet att skapa dialog och erfarenhetsutbyte

om hur undervisning kan utvecklas genom att basera den på forskning och be-

prövad erfarenhet.

FobasNT18 gick av stapeln den 13-14 mars 2018 och samlade cirka hundra

deltagare från hela Sverige i Norrköping. Ungefär hälften av deltagarna var fors-

kare och/eller lärarutbildare medan den andra hälften var lärare, pedagoger på

muséer och Science centers eller myndighetspersoner från bland annat Skolver-

ket och Skolinspektionen. Blandningen av olika professioner möjliggjorde spän-

nande möten och samtal där undervisning om naturvetenskap och teknik var det

gemensamma intresset.

Konferensens större teman kretsade kring hållbar utveckling och digitala

verktyg i undervisningen. Detta avspeglas i de bidrag som finns representerade i

den här boken, men också i de båda huvudtalarna: Helge Gresch, professor från

universitetet i Münster, Tyskland som bjöd på en föreläsning med titeln Dealing

with student conceptions in science classrooms: Results of a video-study on te-

leological explanations in the context of evolution och Ulrika Ryan, universitets-

adjunkt och doktorand vid Malmö universitet som pratade om Att undervisa med

digitala verktyg. Ulrika Ryans föreläsning videofilmades och finns att se via

NATDID:s hemsida1.

Konferensen Forum för forskningsbaserad NT-undervisning är ett forum

där deltagarna aktivt får delta i samtal kring forskning i relation till undervis-

ningspraktik. För att uppmuntra detta samlades deltagarna i mindre grupper ef-

ter huvudtalarnas föreläsningar, för att utifrån sina egna erfarenheter diskutera

vad de ville veta mer om. Varje grupp hade en samtalsledare som efter diskuss-

ionerna samlade ihop frågor, vilka sedan fördes vidare till en moderator. Därefter

fick huvudtalaren med hjälp av moderatorn kommentera, fördjupa och besvara

deltagarnas frågor och diskussionspunkter.

1 www.liu.se/natdid

Stolpe, Höst & Larsson

6

Hur kan texterna i den här skriftserien användas?

Den här skriftsamlingen innehåller tio bidrag som alla på olika sätt handlar om

naturvetenskapernas och/eller teknikens didaktik. Texterna är tänkta att fungera

som en brygga mellan forskning och praktik. Förhoppningen är att arbetslaget på

en skola kan välja ut en eller flera texter som utgångspunkt för vidare dialog, att

forskargruppen på ett lärosäte läser en text och blir inspirerad till nya forsknings-

frågor, eller att en lärare tar kontakt med en forskare för att utveckla en under-

visningssekvens vidare. Texterna kan också användas i lärarutbildning för att visa

på bryggan mellan forskning och praktik. Oavsett sammanhang, hoppas vi att

texterna ska bidra till diskussioner, till nya uppslag, till vidare forskning och till

utveckling av undervisningen.

Bidragen representerar den bredd av bidrag som presenterades under kon-

ferensen genom att också täcka in undervisning från förskola till lärarutbildning.

Det innebär att det finns texter för många olika läsare.

Samtliga bidrag har genomgått ett granskningsförfarande. Det innebär att

alla texter har lästs av samtliga av redaktionens medlemmar och fått skriftliga

kommentarer. Därefter har författarna fått lämna in reviderade versioner av sina

texter. På så sätt har texterna bearbetats bland annat för att öka läsbarheten och

motivera relevansen för skolpraktiken.

Skriftseriens innehåll

För att ge en bild av innehållet i skriftserien kommer vi här att kortfattat beskriva

författarna och de tio bidragen. Vi vill dock påpeka att detta är vår tolkning av

bidragen.

Anna Ahlcrona och Frida Andersson har tillsammans författat bidraget

Språkutvecklande samarbete mellan NO och svenska som andraspråk genom

metoden Reading to learn. Anna Ahlcrona är ämneslärare i svenska, svenska som

andraspråk, SO och engelska för årskurs 1-6. Frida Andersson är ämneslärare i

NO och Idrott och hälsa. De arbetar båda på Internationella Engelska skolan i

Krokslätt, Göteborg. Texten beskriver hur de med hjälp metoden Reading to learn

arbetar ämnesövergripande med elever i årskurserna 4-6. Anna Ahlcrona och

Frida Andersson ger en beskrivning av metoden och hur man kan arbeta med den

i undervisning av de naturvetenskapliga ämnena. Vidare ger författarna exempel

på sina egna reflektioner av att arbeta med metoden, hur eleverna uppfattar ar-

betssättet samt betydelsen av att arbeta två lärare tillsammans med ämnesöver-

skridande undervisning. Texten utgör med andra ord ett exempel på hur ett ut-

vecklingsarbete grundat i en forskningsbaserad undervisningsmetod kan se ut.

Inledning

7

Jan Andersson och Jesper Haglund har skrivit texten Lärarstudenter kon-

kretiserar energi genom energiteater. Jan Andersson och Jesper Haglund arbe-

tar båda med fysikdidaktik vid Karlstads universitet. Texten handlar om på vilket

sätt arbete med energiteater kan bidra till lärarstudenters dialog och interaktion

kring energi. De visar här exempel på samtal som kan uppstå när studenterna

arbetar med att utforska energiomvandlingar.

Mats Berggren, Helena Isleborn och Jesper Haglund är alla del av ett skol-

samverkansprojekt om kritiskt tänkande som finansieras av Uppsala universitet.

De tre har skrivit bidraget Kärnkraftsdebatt ger möjlighet till kritiskt tänkande

i högstadiefysiken. Mats Berggren och Helena Isleborn är båda lärare i matema-

tik, NO och teknik vid Tiundaskolan i Uppsala. Jesper Haglund, som har varit

med och skrivit tre av bidragen i den här boken, är verksam vid Karlstads univer-

sitet som universitetslektor i fysikdidaktik. I texten beskriver författarna hur de

har designat, genomfört och analyserat en undervisningssekvens för årskurs nio

där eleverna har fått genomföra en debatt om kärnkraft. I bidraget ges exempel

på hur eleverna argumenterar före, respektive efter, deltagandet i debatten. Den

här artikeln beskriver alltså hur ett samverkansprojekt mellan universitet och

skola kan leda till konkret skolutveckling.

Ammie Berglund och Christina Ottander har tillsammans arbetat i ett prak-

tikutvecklande forskningsprojekt som beskrivs i bidraget Kemilaboration inra-

mad som en samhällsfråga med naturvetenskapligt innehåll (SNI): elev- och lä-

rarperspektiv. Ammie Berglund är lektor och arbetar på Katedralskolan i Upp-

sala. Där undervisar hon gymnasieelever i bland annat kemi. Christina Ottander

är professor i naturvetenskapernas didaktik vid Umeå universitet. I texten finns

en noggrann beskrivning av lektionsupplägget och en diskussion om elevernas

intresse för undervisningsinnehållet och elevernas måluppfyllelse. Texten visar

på så sätt hur en klassisk kemilaboration kan ramas in i en samhällsfråga med

naturvetenskapligt innehåll.

Ulrika Bossér ger i bidraget Utveckling av undervisning kring samhällsfrå-

gor med naturvetenskapligt innehåll – utmaningar och möjligheter ytterligare

exempel på lärares reflektioner av undervisning inom SNI. Ulrika Bossér som nu-

mera arbetar som universitetslektor vid Linnéuniversitetet har disputerat på en

avhandling om SNI. I bidraget presenterar hon resultat från avhandlingen som

bygger på inspelningar av undervisning i Naturkunskap på gymnasiet samt lära-

res reflektioner. I bidraget presenterar Ulrika Bossér utmaningar och strategier

för att bland annat balansera olika mål med undervisningen.

Ingela Bursjöö har skrivit bidraget Högstadieelevers strategier för att ar-

beta med kritisk granskning av information. Hon arbetar som lektor i Göteborgs

stad och undervisar i naturvetenskap, teknik och matematik och arbetar även på

Göteborgs universitet. I texten beskriver Ingela Bursjöö ett utvecklingsprojekt

som visar hur elever ger uttryck för olika former av kritisk granskning i undervis-

ningen om naturvetenskap och teknik. Även elevernas olika strategier beskrivs i

Stolpe, Höst & Larsson

8

bidraget. Texten bidrar med hur kritisk granskning kan integreras och bli en del

av undervisningen i naturvetenskap och teknik.

Tor Nilsson, Pernilla Sundqvist och Peter Gustafsson arbetar alla tre på Mä-

lardalens högskola. De har tillsammans skrivit bidraget Kompetens för teknik i

förskola. I den här texten står ett pågående samverkansprojekt i fokus. De första

resultaten från projektet beskriver hur förskollärare ser på teknik både utifrån sig

själva, men också i sitt arbete med barnen på förskolan. Resultaten visar att förs-

kollärarna har en positiv syn till teknik. I texten beskrivs också forskningscirklar

som metod för att arbeta med kompetensutveckling av förskollärare.

Jonas Tengblad och Per Selin har tillsammans skrivit bidraget Intresse- och

undervisningsutvecklande STEM-projekt för år 9 med inriktning på energi.

Både Jonas Tengblad och Per Selin arbetar som högstadielärare på Sandgärdsko-

lan i Borås. Jonas Tengblad undervisar i matematik och NO och Per Selin i

svenska och engelska. I bidraget beskriver de ett projekt där elever i årskurs 9

designar och genomför undervisning för elever i årskurs 6. Innehållet för under-

visningen är hållbar och förbar energi. I texten beskriver Jonas Tengblad och Per

Selin hur elevernas intresse och kunskaper utvecklas när de deltar i projektet.

Jesper Sjöström har bidragit med texten Didaktisk modellering. Jesper Sjö-

ström arbetar som biträdande professor vid Malmö universitet. I bidraget beskri-

ver Jesper Sjöström hur ämnesdidaktisk forskning kan hjälpa lärare att göra di-

daktiska val genom att systematiskt arbeta med didaktiska modeller. I texten pre-

senteras några sådana didaktiska modeller med betydelse för forskningsbaserad

undervisning i naturvetenskapliga ämnen och teknik.

Lorena Solvang och Jesper Haglund, verksamma vid Karlstads universitet,

har skrivit bidraget Vad händer när dynamiska matematikprogram används i

gymnasiefysiken? Där undersöker de vad som händer när matematikapplikat-

ionen GeoGebra används i undervisning av dynamisk och statisk friktion i gym-

nasiets fysikundervisning. I resultaten presenterar Lorena Solvang och Jesper

Haglund på vilket sätt programmet kan fungera som ett stöd i elevernas lärande

och förklaringar på mikroskopisk och makroskopisk nivå.

Sammanfattningsvis visar denna genomgång på variationen av texter. För-

fattarna är lärare som beskriver utvecklingsprojekt av den egna undervisningen,

lärare som tillsammans med forskare har utvecklat och beforskat skolans verk-

samhet och forskare som har studerat verksamheten. Tillsammans utgör texterna

en bild av vad som pågår av forskning och undervisning med koppling till natur-

vetenskapernas och teknikens didaktik idag.

Framtida dialog

Den här boken är resultatet av FobasNT18. Vårt mål genom hela arbetet med

konferensen och boken har varit att bidra till att skapa en bättre undervisning för

Inledning

9

barn och elever i teknik och i de naturvetenskapliga ämnena. Vår ambition är att

Forum för forskningsbaserad NT-undervisning ska fortsätta vara en mötesplats

som blir utgångspunkt för dialoger mellan forskare och lärare. Där kan vi tillsam-

mans initiera diskussioner som sedan också kan fortsätta på hemmaplan, för att

sedan följas upp när vi ses igen.

NATDID:s övergripande mål är att bidra till undervisning som bygger på

vetenskaplig grund och beprövad erfarenhet. En undervisning som är mer likvär-

dig, oavsett var i landet man bor. Vi tror att FobasNT kan fylla en viktig funktion

i att tillsammans med dig som deltagare på konferensen eller läsare av den här

boken kunna uppnå detta.

Så med hopp om att vi snart ses igen!

Karin Stolpe, Gunnar Höst & Andreas Larsson

Författarpresentationer

Karin Stolpe är föreståndare för NATDID, Nationellt centrum för natur-

vetenskapernas och teknikens didaktik. Hon är också universitetslektor

vid TekNaD, Institutionen för samhälls- och välfärdsstudier, Linköpings

universitet.

Gunnar Höst är biträdande föreståndare för NATDID, Nationellt cent-

rum för naturvetenskapernas och teknikens didaktik. Han är också uni-

versitetslektor i visuellt lärande och kommunikation vid Institutionen för

teknik och naturvetenskap, Linköpings universitet.

Andreas Larsson är koordinator på NATDID, Nationellt centrum för na-

turvetenskapernas och teknikens didaktik. Han är också doktorand inom

teknikens didaktik vid TekNaD, Institutionen för samhälls- och välfärds-

studier, Linköpings universitet.

Språkutvecklande samarbete mellan NO och svenska som andraspråk

11

Språkutvecklande samarbete mellan NO och svenska som andraspråk genom metoden Reading to Learn Anna Ahlcrona och Frida Andersson

Internationella Engelska Skolan i Krokslätt, Göteborg

Sammanfattning

Reading to Learn (R2L) är en metod inom genrepedagogiken. Den betonar språkets betydelse för allt lärande och vikten av att kunna läsa och skriva äm-nesspecifika texter. På Sandeklevsskolan i Göteborg arbetar hela skolan språkutvecklande utifrån denna metod där ämneslagen har ett särskilt upp-drag att implementera och utveckla det arbetet. Majoriteten av skolans elever talar svenska som andraspråk. Frida Andersson, förstelärare i NO och Anna Ahlcrona, ämneslärare i svenska/svenska som andraspråk, har arbetat äm-nesövergripande och ämnesöverskridande enligt metoden i årskurs 4-6 (ele-verna är 10-12 år). Att arbeta ämnesöverskridande innebär i praktiken att ele-verna får möjlighet att utveckla sina ämnes- och språkkunskaper samtidigt. Metoden i sig grundlägger höga förväntningar dels på elevens prestation, dels på lärarens förmåga att kunna stötta, modellera och ge eleverna verktyg som möjliggör att alla ska kunna tillgodogöra sig undervisningen. Utgångspunk-ten är att samtliga elever ska vara engagerade och delaktiga i arbetet med texterna. En viktig förutsättning är att läraren skapar en gemensam förför-ståelse innan arbetet går vidare med nästa steg. De elever som deltagit i vår undervisning har, förutom sin kunskapsutveckling i NO, även påtagligt ut-vecklats i sitt skrivande, höjt sina läsförståelseresultat men också blivit bättre på att hjälpa varandra.

Learning to write - Reading to learn

Reading to Learn (R2L) har vuxit fram ur den lingvistisk-pedagogiska forsk-

ningen som har bedrivits i Australien sedan början av 1980-talet. Metoden är en

del av genrepedagogiken vars fokus riktas mot att utveckla och stötta elevers skri-

vande, vilket R2L har tagit fasta på, men även utökat själva läsutvecklingspro-

grammet genom att lägga till undervisningsstrategier för just läsning (Lövstedt,

2012). Reading to Learn skapades för att erbjuda mer stöttning och explicit läs-

och skrivundervisning för eleverna. Metoden utvecklades initialt för andra-

språkslärare och elever med annat modersmål, men i vårt arbete har vi sett att

den kan användas med elever oavsett deras språkliga bakgrund.

Ahlcrona & Andersson

12

Arbetet med R2L innebär att eleverna lär sig att läsa, förstå och skriva olika typer

av ämnesspecifika texter, vilket i sig, med elevernas stigande ålder, framstår som

allt viktigare att behärska. Texter i olika skolämnen skiljer sig åt, inte bara när det

gäller specifika begrepp utan också till sin struktur. Genom metodens tillämpning

förväntas eleverna tillägna sig ett verktyg som hjälper dem att kunna läsa och

skriva en text, men också skapa förståelse för textens funktion. Arbetssättet möj-

liggör för eleverna att utveckla strategier för hur de ska skriva texter i olika gen-

rer. Det ger även läraren ett verktyg för utveckling av undervisningen så att den

tydligare möter de ämnesspecifika och språkliga förutsättningar som olika ämnen

kräver. Det som utmärker undervisningssättet är att läraren upprättar stödstruk-

turer som kan få eleverna att nå en högre nivå i sitt skrivande – detta med hjälp

av olika strategier där läraren modellerar olika steg för eleverna.

Språkutvecklande undervisning

Sandeklevsskolan har ett språkutvecklande arbete som en av sina huvudinrikt-

ningar och målet är att alla lärare ska vara utbildade i Reading to Learn. Med

andra ord, innebär detta att alla lärare ska arbeta språkutvecklande oavsett vilket

ämne man undervisar i. Vi har båda arbetat enligt metoden på var sitt håll i vår

egen undervisning, men det var först när vi delade klass som tankar på att ta ar-

betet ett steg längre fick konkreta former. Samarbetet utgår från ett ämnesöver-

gripande perspektiv i svenska som andraspråk och NO. Som ämneslärare i NO

brottas Frida ofta med elevers svårigheter att kommunicera sina kunskaper, men

även bristande förmåga att utveckla sina resonemang. Eleverna behöver utveckla

dels själva skrivandet i sig, dels sitt ämnesspråk, eftersom de naturorienterande

ämnena ofta kännetecknas av ett abstrakt och begreppstungt innehåll som är

svårt att förstå oavsett elevernas förstaspråk. Enbart en betraktelse av kurspla-

nerna i NO utifrån ett språkligt perspektiv visar att cirka 90% av kunskapskraven

handlar om att eleverna ska kunna kommunicera sina kunskaper såväl skriftligt

som muntligt genom att samtala, resonera, göra framställningar, diskutera, ex-

emplifiera och så vidare. Således, oavsett vilket arbetssätt som tillämpas krävs det

att eleverna behärskar språket på en viss nivå för att kunna formulera och visa

vilka kunskaper de tillägnat sig. Det framgår tydligt att utvecklingen av språket

är en bärande förutsättning för utveckling av ämneskunskaperna i NO. Denna

insikt pekar på behovet av en didaktisk samverkan mellan oss lärare, mer precist

att med olika kompetenser bidra till elevernas kommunikativa och ämnesspeci-

fika kunskapsutveckling.


13

Textens betydelse i R2L

Textgenrer i NO En central del av undervisningen i Reading to Learn är att alltid arbeta utifrån en

modelltext som eleverna bearbetar i olika steg, för att sedan i sitt eget skrivande

kunna använda samma struktur. Mot denna bakgrund blir valet av genre och mo-

delltext en viktig del av arbetet. En textgenre som eleverna möter i NO-undervis-

ningen i årskurs 4-6 är olika typer av informerande text som på skolspråk ofta

kallas för ”faktatexter”. Det finns olika slags informerande texter, exempelvis för-

klarande (t.ex. hur ett ekosystem fungerar), instruerande (t.ex. instruktioner till

en laboration) och beskrivande (t.ex. fakta om ett djur) texter. I NO möter ele-

verna även värderande text i form av argumenterande texter (t.ex. fördelar och

nackdelar med olika energikällor). Det är i huvudsak dessa textgenrer vi arbetar

med under våra gemensamma lektioner.

Val av text En del av metoden är att läraren i sin undervisning ska brygga för eleverna så att

alla kan ta till sig det mesta av innehållet, oavsett kunskapsnivå. Två aspekter är

viktiga att tänka på när det gäller val av text och de strategier som avser en text

som helhet. Den första är att syftet med texten ska motsvara det som eleverna

själva ska åstadkomma i slutändan och det ska vara en text av hög kvalitet, alltså

ett bra exempel för elever att följa. Varje textgenre har sina karaktäristiska drag

och mönster, vilket eleverna kan härma i början innan de behärskar det på egen

hand. Den andra aspekten är att texten måste ligga nivåmässigt över de duktig-

aste elevernas nivå för att alla ska få en utmaning. När nya texter ska väljas hand-

lar våra diskussioner snarare om att de inte får vara för lätta, än för svåra.

Sedan vi har börjat arbeta med R2L har synen på läromedelstexter föränd-

rats. Texterna som finns i läromedel på mellanstadiet är ofta förenklade och sak-

nar ett stoff att vidareutveckla. Exempelvis är förklaringar av viktiga begrepp nå-

got som ibland saknas i syfte att förenkla för eleverna. Det är anledningen till att

vi istället väljer mer utvecklade texter från högstadiets läromedel, alternativt från

andra medier. Exempelvis, i arbetet med tema rymden i årskurs 5 är huvudtexten

från Rymdstyrelsens hemsida.

Läs- och skrivstrategier i R2L

Inom genrepedagogiken är cirkelmodellen frekvent förekommande när strategier

för den tidiga skrivpedagogiken ska illustreras. R2L-programmets pedagogiska


14

modell är en vidareutveckling av cirkelmodellen där skrivpedagogikens strategier

och principer finns kvar, men där strategier för själva läsningen/läsförståelsen

har lagts till.

En lärare kan med stöd av en eller flera av de nio pedagogiska strategierna,

som syns i modellen (Figur 1), välja en lämplig text och arbeta med den tillsam-

mans med eleverna. Modellen illustrerar strategier på tre olika nivåer. I den yttre

cirkeln (nivå 1) finns följande strategier: förberedelse för läsning, gemensam kon-

struktion av text och självständig konstruktion av text. I den mellersta cirkeln

(nivå 2) finns strategierna detaljerad läsning, gemensam omskrivning av text

samt individuell omskrivning av text. Den innersta cirkeln som behandlar en

texts grundläggande uppbyggnad (nivå 3) har strategierna meningskonstruktion,

stavning och meningsskrivande. Individuell kontra gemensam/självständig

anger om aktiviteten genomförs på egen hand av eleverna eller tillsammans.

Figur 1: Reading to Learn-programmets pedagogiska modell (The R2L Pedagogy Cycle) (Rose & Martin, 2012). Figuren är publicerad med tillstånd från upphovsrättsinnehavaren.

Läraren väljer både strategi(er) och text utifrån vilka elever den arbetar med,

samt vilka förmågor och färdigheter som ska utvecklas. Några av strategierna

väljs när den text som eleverna ska läsa inte är så krävande i förhållande till deras

språk- och kunskapsnivå, medan andra väljs när texten verkligen är utmanande.

De mest intensiva strategierna väljer man när eleverna behöver träna på basfär-

digheterna. Samma text kan alltså bearbetas på helt olika sätt beroende på vilka

strategier som används.


15

Val av strategier Arbete med faktatexter, vilka är en vanlig textgenre i NO, syftar till att utveckla

färdigheter som eleverna kan använda när de på egen hand ska göra projektarbe-

ten. Dessa färdigheter inkluderar (1) att läsa ämnesrelaterade och abstrakta tex-

ter med förståelse, (2) att kartlägga viktig information i texterna, (3) att göra an-

teckningar utifrån informationen och (4) att använda dessa anteckningar för att

skriva nya texter. Detta är viktiga färdigheter för forskningsuppgifter på låg- och

mellanstadiet, högstadiet och gymnasiet (Rose & Martin, 2013). Därför väljer vi

strategier där eleverna får möjlighet att öva på just dessa färdigheter. I R2L-pro-

grammets pedagogiska modell gäller det en strategi i den yttre cirkeln (förbere-

delse för läsning, nivå 1) samt alla strategier i den mellersta cirkeln (nivå 2).

Förberedelse för läsning Innan arbetet med texten påbörjas ska en gemensam förförståelse för innehållet

skapas av läraren. Detta görs för att alla elever ska få samma förutsättningar att

utveckla förståelse innan man fördjupar sig i texten. På så sätt kan delaktighet

och engagemang skapas med tanke på variationen i elevernas tidigare kunskaper.

Att förbereda för läsning är den första fasen i R2L-programmet. Förberedelse

handlar om att på ett kortfattat sätt beskriva textens viktiga delar och repetera

viss kunskap kring fältet som texten ska behandla. Förberedelsen kan till exempel

vara att titta på en kort film, läsa en lättare text inom ämnesfältet eller att ha en

diskussion kring en passande bild. Eleverna behöver därefter vägledas i textens

olika delar genom att läraren berättar för eleverna om vad varje stycke handlar

om och vad eventuella bilder vill visa (Rose & Martin, 2013). I vår undervisning

läser läraren texten högt, stycke för stycke, med en egen förberedelse för varje

stycke samt har en diskussion kring innehållet efter att texten har lästs. Själva

förberedelsen för läsning sker oftast på de ordinarie NO-lektionerna då det för-

djupande arbetet med R2L alltid initialt är kopplat till den vanliga NO-undervis-

ningen.

Detaljerad läsning I Detaljerad läsning hjälper läraren eleverna att identifiera alla ordgrupper i me-

ningarna som valts ut från den lästa texten, genom att ställa frågor. Därefter för-

klarar läraren ordgruppernas betydelse mer ingående och detaljerat (Rose & Mar-

tin, 2013). Innan den detaljerade läsningen skrivs ett noggrant planerat manus

(av och för läraren) som ett stöd inför innan lektionen med alla frågor. Där finns

”ledtrådar” till alla betydelsebärande ord som eleverna ska markera i texten. Led-

trådarna ska hjälpa eleverna att identifiera rätt ord men även ge dem ett rikare

ämnesspråk. Genom att använda exempelvis synonymer får elever olika nyanser


16

för hur de kan skriva samma sak på olika sätt kopplat till olika kontexter. En fråga

kan exempelvis vara ”Det tredje ordet i första meningen som är en synonym

till...”. Det förutsätter att läraren vet hur frågorna ska ställas och framförallt att

frågorna enbart avser det som eleverna blivit förberedda på. De frågor som ställs

under lektionens gång kan således alla elever svara på. Rose & Martin (2013) be-

skriver den delen av den detaljerade läsningen mer utförligt på följande sätt:

När ordgrupperna är lätta att läsa och förstå, kan de förberedas med ledtrådar som ger bokstavlig betydelse som vem, vad, när, var, hur långt. Efter denna ledtråd, överlämnar läraren kontrollen till eleverna för att själva göra uppgiften. Med frågeord som led-trådar är uppgiften att identifiera specifika ordgrupper från dessa allmänna betydelser. Detta mentala arbete är det som gör att lä-randet kan användas för att kunna läsa andra texter. Sådana all-männa betydelser fokuserar elevernas uppmärksamhet på ord-gruppernas semantiska funktioner som utgör meningar, inklusive personer (vem), ting (vad), processer (vad gör), platser (var), tider (när) och kvaliteter (hur, vad vill). Eleverna lär sig snabbt att känna igen dessa bitar av betydelse i andra meningar och texter. Ofta kommer de att förutse lärarens frågor i Detaljerad läsning. (Rose & Martin, 2013, s. 178)

De lärprocesser som beskrivs ovan utvecklar elevernas lexikala kunskap genom

att definiera ord och strukturer i deras specifika sammanhang. Detta har i vår

undervisning visat sig vara ett bra och gynnsamt sätt att utvidga både elevernas

ordförråd och grammatiska kunskaper då lärandet sker i ett tydligt sammanhang.

Våra elever förutspår ofta, precis som Rose & Martin (2013) skriver, vilka bety-

delsebärande ord som kommer markeras och noterar snabbt när läraren missar

ord som vanligtvis stryks över, inte minst bindeord som vi arbetat mycket med. I

vårt ämnesövergripande planeringsarbete är det just i förberedelsen av den de-

taljerade läsningen som den språkliga kompetensen hos svenskläraren komplet-

terar ämneslärarens begreppskunskaper på ett fruktbart sätt. Detta skapar möj-

ligheter att parallellt i undervisningen lägga grunden för elevernas egen förmåga

att utveckla sitt språk samt sin ämneskompetens.

Gemensam omskrivning Efter den detaljerade läsningen har eleverna en text med markerade betydelsebä-

rande ord som de sedan använder sig av när det är dags för nästa steg som är

gemensam omskrivning. Syftet med gemensam omskrivning är att skriva en ny

text där innehållet ska varieras så mycket det går samtidigt som den övergripande

strukturen och det vetenskapliga språket bibehålls. Det första steget i omskriv-


17

ningen är att skriva de markerade orden som stödord på tavlan. En mycket gi-

vande strategi som även vi använt oss av i undervisningen är att eleverna turas

om att skriva stödorden på tavlan, medan andra elever berättar vad de ska skriva

från sina egna markerade texter (jfr Rose & Martin, 2013). De betydelsebärande

orden som markerats i originaltexten skrivs på ena sidan av tavlan och på den

andra sidan de meningar som eleverna konstruerar tillsammans. Ett samarbete

etableras då mellan den elev som formulerar (och ibland även stavar) orden och

den elev som står vid tavlan och ska skriva det som sägs. Syftet med gemensam

omskrivning av faktatexter är att man i processen undersöker valmöjligheterna

för att omformulera stödorden, samt att öva på att skriva sammanhängande äm-

nesspecifik text med hjälp av läraren (Rose & Martin, 2013).

Den här delen i undervisningen bjuder ofta in till diskussion kring ordens

olika betydelser samt generella språkregler. Diskussionerna kan handla om allt

från hur ord böjs i olika sammanhang, ord som stavas likadant men betyder olika

saker (t.ex. att sitta – hjärtat sitter), ord som låter likadant men har olika inne-

börd (t.ex. skillnaden mellan en – än) men även om generella skrivregler (t.ex.

när skriver man t.ex. eller till exempel?). Vi upplever att det i det här momentet

ges utrymme och tid att diskutera skriv- och språkregler i en kontext som är be-

griplig för eleverna samtidigt som det gör det möjligt för dem att ta till sig dessa

kunskaper och använda dem även i sitt fortsatta lärande.

Individuell omskrivning När eleverna har skrivit om en del av texten tillsammans väljer vi ofta att arbeta

med ytterligare en strategi; individuell omskrivning. Varje elev förväntas nu slut-

föra det som är kvar av skrivandet på egen hand, med hjälp av både de betydelse-

bärande orden och själva strukturen för den valda texttypen. Syftet med att ele-

verna ska skriva en del av texten individuellt är dels att det är en möjlighet för

eleverna att använda sig av de strategier vi gett i undervisningen dels att det är

den enda delen av arbetet som vi kan bedöma. Beroende på årskurs, text och syfte

får eleverna mer eller mindre stöttning i det egna skrivandet.

När metoden introduceras för en klass behövs inledningsvis mycket stött-

ning genom i princip hela texten, vilket innebär att eleverna enbart får skriva om

en kortare del av texten på egen hand, medan de elever som är väl förtrogna med

R2L-metodens arbetssätt får skriva om det första stycket av en text gemensamt

och skriva om en större del av texten på egen hand.

Utifrån våra personliga erfarenheter vet vi att om eleverna släpps för tidigt

har de oftast inte förmågan att själva producera en text med egna meningar som

är begriplig och har en fungerade struktur för den valda textgenren. Antingen ko-

pierar de originaltexten rakt av eller så slutförs inte uppgiften. Samtidigt finns det


18

alltid elever i varje klass som har de språkliga resurser som krävs för att genom-

föra ett självständigt arbete redan tidigt i arbetsgången, vilket möjliggör att lära-

ren kan arbeta med andra elever som behöver mer stöttning. En fördel med att

arbeta två lärare tillsammans är i det här skedet möjligheten att dela upp gruppen

vid behov, både för att kunna utmana de elever som ligger långt fram i sin kun-

skapsutveckling men även för att kunna stötta de elever som är i behov av mer

stöd.

Reflektioner

Elevresultat Efter att under två års tid ha arbetat kontinuerligt med R2L-metoden (en lektion

per klass i veckan, parallellt med den ordinarie undervisningen i NO och svenska)

kan vi se tydliga resultat i elevernas kunskapsutveckling i båda ämnen. I temat

kraft och rörelse, som Frida undervisat i år 6, har arbetet lett till elevernas för-

måga att kommunicera sina kunskaper genom mer utvecklade resonemang.

Detta är något som främst framgår i deras egna NO-loggböcker, där de varje

vecka har haft i uppgift att reflektera över undervisningen mot bakgrund av några

utvalda frågeställningar. Från att tidigare ha skrivit om vad de gjort på lektion-

erna på ett enkelt och konstaterande sätt, har innehållet i deras reflektioner tyd-

ligare kopplingar mellan exempelvis orsak och verkan eller konsekvenser av att

ha utfört ett moment på ett visst sätt. Det förekommer även viss reflektion kring

det egna lärandet och jämförelser med saker de lärt sig längre bakåt i tiden, vilket

inte var så vanligt förekommande i deras tidigare loggböcker.

I en jämförelse mellan två likvärdiga diagnoser från Skolverkets bedöm-

ningsstöd presterade 89 % av eleverna i en klass bättre på den diagnos som hand-

lade om friktion, ett område där texter bearbetats utifrån R2L-metoden, än vad

de presterade på en diagnos som handlade om begreppet tröghet där vi inte hade

genomfört något fördjupande arbete. Värt att notera är även att ingen elev blev

underkänd (betyg F) på diagnosen om friktion, till skillnad från diagnosen om

motstånd där två elever fick F.

DLS är ett standardiserat läsförståelsetest som genomförs varje år i årskurs

4–6 på skolan. Samma klass som fick bättre resultat på diagnosen om friktion

förbättrade sig även på DLS-testerna mellan höstterminen i år 5 och 6. Majorite-

ten av eleverna fick antingen högre poäng eller ökade till en högre nivå. Vid tiden

för testet hade eleverna arbetat med R2L-metoden under ett läsår. Forskningen

visar att arbetet med Reading to Learn har potential att öka samtliga elevers re-

sultat samt minska gapet mellan låg- och högpresterande elever (Lövstedt, 2012).


19

De resultat vi fått under tiden vi arbetat med R2L pekar på samma slutsats, även

om de endast kan representera just våra klasser.

Elevreflektioner I en artikel och film om vårt ämnesövergripande arbete (Höglund, 2017) inter-

vjuades några elever från en av de klasser som vi undervisat med R2L-metoden.

Eleverna var väldigt positiva till arbetssättet och var medvetna om att det är en

metod som lärarna har lärt sig på en kurs. De fick frågan om texten1 de läste var

svår. Tre elever svarade såhär:

Nej, man förstår mycket när Frida förklarar vilka ord vi ska hitta i texten och det blir enklare för oss att läsa sen och göra egna me-ningar för alla hjälps åt att göra det. Om någon har fel så kan nå-gon annan lägga till.

Det är väldigt roligt att göra det tillsammans för då visar man att alla kan och försöker. När man gör det en gång först med klassen så vet man hur man kan göra det själv efter och då blir det mycket enklare. [...] Man gör det många gånger också så att man kommer ihåg det.

Man lär sig också nya ord, som till exempel ‘scenario’ och ‘ohygi-enisk’, som i inte så fräsch.

Eleverna som intervjuades är representativa för de klasser vi undervisar. Samt-

liga har svenska som andraspråk och har gynnats av R2L-undervisningen på flera

olika sätt. De lyfter fram olika intressanta tankar gällande undervisningen, inte

minst att de hjälps åt tillsammans under lektionerna, att alla får möjlighet att

försöka och att själva modellerandet som är ett återkommande moment hjälper

dem att komma ihåg. Detta möjliggör i sin tur att de kan använda sig av läs- och

skrivstrategierna även i andra ämnen. Samtliga aspekter som anges av eleverna

ingår i vår undervisning och skapar förutsättningar för eleverna att lyckas i sko-

lan.

Tvålärarskap och ämnesöverskridande undervisning Reading to Learn-metoden är i grunden utformad och riktad till en ensam lärares

undervisning, vilket var hur vi båda arbetade till en början. Arbetet i klassrummet

är detsamma som då, men nu har vi i praktiken fått erfara hur bra ett ämnesöver-

gripande och ämnesöverskridande tvålärarskap kan fungera. De diskussioner

som vi har både innan och efter lektionerna har lett till ett fördjupat kollegialt

1 Eleverna går i årskurs 5. Texten heter “Mat i rymden” och kommer från Rymdstyrelsen.


20

lärande vilket stärkt oss i vår lärarprofession. De bedömningsunderlag som ele-

vernas texter i slutändan omvandlats till har vi kunnat använda såväl när det gäl-

ler bedömning av kunskapskraven i NO (innehåll) som i svenska som andraspråk

(form). Utöver det har vi fått en helt annan samsyn på elevernas kunskapsutveckl-

ing, men även kontinuerlig återkoppling i hur vi kan och vill utveckla vår under-

visning framöver. Sammanfattningsvis anser vi att arbeta ämnesöverskridande

på det här sättet utgör en framgångsfaktor för såväl lärare som elever.

Slutord

Hur skulle det här sättet att arbeta kunna vidareutvecklas framöver? På Sande-

klevsskolan finns en ambition om att utveckla ett tvålärarsystem på sikt. Detta

kommer att möjliggöra fler ämnesövergripande samarbeten, och då även med

andra ämnen än NO och svenska. SO är exempelvis ett ämne där våra elever

skulle ha gynnats av att få arbeta enligt R2L, som ett komplement till den ordina-

rie undervisningen. Att kombinera en ämneslärare med en språklärare ger fler

vinster än att bara vara två lärare i klassrummet. En förutsättning för att arbetet

med Reading to Learn ska kunna leva vidare och utvecklas med verksamheten är,

att som på Sandeklevsskolan, kontinuerligt fortbilda nyanställda lärare. Det

handlar inte enbart om möjligheten att kombinera ämnen utan också att de lärare

som går grundkursen i R2L får undervisa tillsammans med en erfaren R2L-kol-

lega. Vidare handlar det även om att alla lärare i skolan, oavsett ämne har i upp-

drag att arbeta med elevernas språkutveckling. För lite så är det, att finns det

inget språk så finns det inget ämne.

Referenser

Höglund, C-M. (2017). Samarbete fick igång språkutvecklande arbetssätt. Peda-gog Göteborg. Publicerad: 2017-08-22 https://pedagog.goteborg.se/artikel/samarbete-fick-igang-sprakutveck-lande-arbetssatt/ Film tillgänglig: https://youtu.be/XL1pfA0exRI

Lövstedt, A-C. (2012). Reading to Learn - den senaste generationens genrepeda-gogik. Grundskoletidningen, 2012 (6).

Rose, D. & Martin, J.R. (2012). Learning to write, reading to learn: genre, knowledge and pedagogy in the Sydney school. Sheffield: Equinox

Rose, D. & Martin, J.R. (2013). Skriva, läsa, lära. Stockholm: Hallgren & Fall-gren.

https://pedagog.goteborg.se/artikel/samarbete-fick-igang-sprakutvecklande-arbetssatt/

https://pedagog.goteborg.se/artikel/samarbete-fick-igang-sprakutvecklande-arbetssatt/

https://youtu.be/XL1pfA0exRI


21


Anna Ahlcrona är ämneslärare i svenska/svenska som andra-

språk, SO och engelska för år 1–6 samt har en magisterexamen

i pedagogik från Göteborgs Universitet. Hon arbetar för närva-

rande i år 3 på Internationella Engelska Skolan i Krokslätt, Gö-

teborg med språkutvecklande undervisning till stor del utifrån

Reading to Learn-metoden.

Frida Andersson är ämneslärare i No samt Idrott och Hälsa och

utbildad vid Göteborgs Universitet. Hon har lång erfarenhet av

att undervisa andraspråkselever på olika skolor i Göteborg. Ut-

över undervisningen har Frida även haft försteläraruppdrag

samt varit skolutvecklingsledare. Hon arbetar idag i år 3 och 6

på Internationella Engelska Skolan i Krokslätt, Göteborg.

Lärarstudenter konkretiserar energi genom energiteater

23

Lärarstudenter konkretiserar energi genom energiteater Jan Andersson & Jesper Haglund

Institutionen för ingenjörsvetenskap och fysik, Karlstads universitet

Sammanfattning

Vid Karlstads universitet har vi sedan hösten 2017 infört energiteater

som en aktivitet i fysikkurser på samtliga grund- och ämneslärarutbild-

ningar. Energiteater kan betraktas som en kompletterande undervis-

nings- och inlärningsform, där studenter förväntas att i mindre grup-

per tillsammans diskutera och sedan gestalta förekommande energifor-

mer och energiomvandlingar i olika vardagsscenarier. I den här stu-

dien har videoinspelningar av en grupps gestaltningar kring två skilda

scenarier analyserats i syfte att klargöra på vilket sätt energiteater sti-

mulerar studenternas kommunikation och interaktion. Scenarierna in-

volverar de energiomvandlingar som sker då en studsboll studsar mot

marken, respektive de energiomvandlingar som sker i ett snurrande

änglaspel. Resultatet visar att energiteater i stor utsträckning stimule-

rar utforskande samtal mellan studenterna, vilket kan betraktas som

en meningsskapande dialog. Aktivitetens karaktär bidrar till att alla

deltagare blir aktiva och förtrogna med förekommande energiformer

och energiomvandlingar. Planerandet och genomförandet av gestalt-

ningen skapar spontana kvalitativa diskussioner kring flödet av energi

mellan olika system, som på ett naturligt sätt motiverar studenterna att

vidareutveckla själva gestaltningen. Vi menar att energiteater kan

stärka lärarstudenternas egen förståelse av energi, men att den även

kan erbjuda en möjlig alternativ undervisningsansats för lärarstuden-

terna i sin blivande roll som lärare i skolan.

Introduktion

Energibegreppet har ur ett historiskt perspektiv fått en allt mer framträdande och

betydelsefull innebörd, både på en global politisk nivå men också för den enskilde

individen. Ekonomiska och miljömässiga intressen befinner sig i en ständig drag-

kamp där energi ur ett hållbarhetsperspektiv ofta är i fokus. Samtidigt som män-

niskors genomsnittliga konsumtion av varor och tjänster tenderar att öka, efter-

strävas en lägre energiförbrukning i jakten på det hållbara samhället. Energi är

Andersson & Haglund

24

idag ett brett begrepp som i en vardagskontext ofta förknippas med förbrukning

av något slag. Att energibegreppet ur ett hållbarhetsperspektiv är något som alla

samhällsmedborgare förväntas kunna förhålla sig till avspeglas tydligt i Skolver-

kets läroplaner, från förskoleklass upp till gymnasienivå (Skolverket, 2011).

Energi är ett centralt begrepp i naturvetenskapen och NV-undervisningen. Sam-

tidigt är det även ett svårt begrepp att förstå, inte minst på grund av dess ab-

strakta karaktär. Fundamentalt sett är energi en matematisk konstruktion, en

storhet som har visat sig ha samma värde för ett fysikaliskt system och dess om-

givning, oavsett vilka fysikaliska förändringar de genomgår (Feynman, Leighton

och Sands, 1963). Med andra ord, i enlighet med energiprincipen (termodynami-

kens första huvudsats), är energin bevarad, den kan varken skapas eller förstöras.

NV-didaktikern Reinders Duit (1987) argumenterar för att lärare behöver

finna sätt att konkretisera vad energi är för sina elever och studenter. En möjlig

ansats är att betrakta energi som en sorts substans som finns i föremål eller sy-

stem. Denna energi kan då på ett påtagligt vis omvandlas mellan olika energifor-

mer, överföras från ett föremål eller system till ett annat, och den tenderar att

spridas ut eller minska i kvalitet. På detta sätt kan elever dra nytta av sina erfa-

renheter av att interagera med olika substanser då de närmar sig energibegrep-

pet.

Forskning har visat att många studenter och lärare inte strikt tillämpar ener-

giprincipen när de analyserar mekaniska scenarion (Daane, McKagan, Vokos &

Scherr, 2015). Att kunna hitta förekommande energiformer i olika händelseför-

lopp har visat sig vara en utmanande uppgift. Daane och kollegor menar att de

energiformer som vi direkt kan uppfatta genom våra sinnen som exempelvis rö-

relse, ljud, höjd och värme, oftast är förhållandevis enkla att registrera. Dissipa-

tiva processer, där mekanisk energi gradvis övergår till värmeenergi både i det

studerade objektet och till omgivningen, är enligt Daane och kollegor scenarier

som för många är svårt att förklara utifrån energins bevarande. De menar att svå-

righeten i huvudsak beror på att den värmeenergi som utvecklas och fördelas i de

olika systemen inte är märkbar. Det går helt enkelt inte att känna hur exempelvis

friktionskraften som verkar mellan en puck som glider utefter isen uträttar ett

arbete som blir till värmeenergi och slutligen får pucken att stanna. Två handfla-

tor som snabbt gnids mot varandra ger däremot direkt en upplevelse av hur hän-

dernas rörelseenergi övergår till värmeenergi.

Energiteater Vid Seattle Pacific University (SPU) har Rachel Scherr och kollegor utvecklat

Energy Theater som en undervisningsansats för att konkretisera vad energi är.

Utgående från synen på energi som något som finns i föremål iscensätter delta-

gare olika fysikaliska processer som involverar omvandling och överföring av


25

energi. Vi tror att implementering av energiteater i undervisningen kan vara ett

bra komplement till den mer traditionella undervisningen inom området, och har

från och med hösten 2017 börjat använda energiteater som en aktivitet på fysik-

kurser på lärarutbildningen.

Energiteater är en inlärningsaktivitet där energi betraktas som en bevarad

substans vilken kan ändra skepnad, vara lokaliserad i ett system och/eller över-

föras mellan olika system (Scherr et al., 2013). Varje system eller objekt i ett tänkt

scenario representeras av ett område på golvet, inringat med hjälp av ett rep.

Varje deltagare representerar en energienhet, som kan skifta mellan olika ener-

giformer. Varje energiform gestaltas med ett i gruppen överenskommet tecken.

Målet med energiteater är att studenterna ska förstå hur energi flödar och trans-

formeras i verkliga vardagsscenarion, samtidigt som de tillämpar principen att

energin alltid är bevarad (Daane, Wells & Scherr, 2014).

Reglerna för energiteater är följande (Scherr et al., 2013):

• Varje person som deltar symboliserar en energienhet i scenariot.

• Områden på golvet representerar olika föremål eller system i scenariot.

• Varje person kan bara representera en energiform i ett visst ögonblick.

• Varje person gestaltar sin energiform på något sätt, oftast genom ett tecken

med handen.

• Personer rör sig från ett område till ett annat i takt med att energi överförs

mellan föremålen, och ändrar tecken med handen när energin ändrar form.

• Antalet personer i ett visst område motsvarar energimängden som finns i

objektet vid det specifika tillfället.

Daane med kollegor (2014) betonar att med hjälp av energiteater kan transport

av energi och energiomvandlingar symboliseras som synliga händelser, där stu-

denterna måste konfronteras med rådande kausala mekanismer. Det faktum att

energi inte går att skapa eller förstöra blir i och med gestaltningen tydligt för del-

tagarna. Daane med kollegor framhåller även energiteaterns mångsidighet, där

energiomvandlingar i elektriska kretsar likaväl som att åkturer i bergodalbanor

kan gestaltas och diskuteras.

Kommunikationens roll Mycket av undervisningen inom naturvetenskapliga ämnen har fokus kring det

undersökande arbetssättet samt kring det material och den utrustning som finns

tillgängligt i klassrummet. Många gånger glöms det dock bort att det är genom

samtal som lärare och studenter har möjlighet att utbyta idéer och utveckla för-

ståelse (Hackling, Smith & Murcia, 2010). Även Lemke (1990) framhåller språ-

kets betydelse för att kunna lära sig naturvetenskap, men betonar att lärare måste

Andersson & Haglund

26

lämna det traditionella samtalsmönstret där läraren ställer frågor, studenten sva-

rar, varpå läraren utvärderar om svaret är korrekt eller inte. Lemke menar att den

typen av samtal lämnar litet eller inget utrymme för studenterna att ta egna ini-

tiativ i dialogen.

Diskussioner mellan studenter kring naturvetenskapliga begrepp och feno-

men är betydelsefulla för att klargöra och förtydliga studenternas egna uppfatt-

ningar (Hart, Mulhall, Berry, Loughran & Gunstone, 2000). Det förutsätter också

att studenterna erbjuds aktiviteter som stimulerar naturvetenskapliga diskuss-

ioner (Mercer och Dawes, 2009). Barnes och Todd (1995) genomförde tidigt stu-

dier av hur elevers samtal i mindre grupper är strukturerat och införde begreppet

”utforskande samtal”. Denna typ av samtal kännetecknas av att personerna stäl-

ler frågor till varandra, ifrågasätter påståenden, bygger vidare på varandras utta-

landen och på så vis skapar en gemensam förståelse kring ett fenomen, händelse

eller begrepp. Barnes och Todds primära syfte var att hitta strukturer i elevernas

samtal som leder till lärande. Baserat på sina studier framhåller de att det utfors-

kande samtalet är meningsskapande och därmed eftersträvansvärt i utbildnings-

sammanhang. Mercer (1995) definierade ytterligare två samtalstyper: ”dispute-

rande samtal” och ”kumulativa samtal”. Disputerande samtal kan ses som ett

konfliktbaserat samtal. I ett sådant samtal kommer inte deltagarna överens och

deras påståenden bemöts men nya motstridiga påståenden, där sakfrågan tende-

rar komma i skymundan då deltagarna fokuserar på att vinna debatten som upp-

stått. Konflikterande samtal startar ofta som utforskande samtal men i takt med

att motstridiga uppfattningar yttras kan samtalet övergå till att bli av mer kon-

fliktbaserad karaktär. Det kumulativa samtalet kännetecknas av att deltagarna

för mer av ett oreflekterat samtal där yttranden bekräftas utan att personerna

kritiskt ifrågasätter varandras uttalanden.

Andersson och Enghag (2017) har visat att designen av det laborativa arbe-

tet i fysik har en tydlig inverkan på hur kommunikationen mellan gymnasieelever

struktureras och byggs upp. Mer styrda aktiviteter tenderar att stimulera samtal

av mer kumulativ karaktär som ofta driver arbetet framåt utan att nödvändigtvis

tillföra ny kunskap. Aktiviteter där eleverna i större utsträckning involveras i hur

en undersökning ska genomföras, genererar däremot samtal av mer utforskande

karaktär.

Praktiskt arbete sker oftast i mindre grupper, vilket skapar förutsättningar

att på ett naturligt sätt få möjlighet att diskutera och prata fysik på deltagarnas

egna villkor. Vi anser att mer forskning behövs för att bättre förstå hur olika

undervisningsformer som exempelvis gestaltning kan användas för att öka stu-

denters förståelse för energibegreppet och termodynamikens lagar. En analys av

studenternas interaktion och kommunikation vid planering och genomförande

av energiteater kan här bidra med sådan kunskap.


27

Syfte och frågeställning

I den här studien vill vi undersöka hur energiteater stimulerar lärarstudenters

kommunikation och interaktion kring energiformer och energiomvandlingar ut-

ifrån följande frågeställning: Hur interagerar och kommunicerar blivande

grundskollärare kring energi och energiomvandlingar genom energiteater?

Metod

För att besvara forskningsfrågan användes en kvalitativ ansats där lärarstuden-

ters kommunikation analyserades både på en lingvistisk och kognitiv nivå. Stu-

dien fokuserar speciellt på två scenarier där studenterna ombads att gestalta fö-

rekommande energiformer och energiomvandlingar genom energiteater. Det

första scenariot handlade om en boll som släpptes mot marken och studsade flera

gånger innan rörelsen slutligen avstannade helt. Det andra scenariot kretsade

kring ett så kallat änglaspel, där värmen från fyra tända stearinljus medförde en

rotation hos tre änglafigurer, vars slagverk skapade ett plingande ljud vid kontakt

med två intilliggande bjällror. Totalt deltog 37 studenter i övningen, vilka samt-

liga läste termin 5 med inriktning mot NO och teknik på grundlärarprogrammet

F-3. Energiteater ingick som ett planerat obligatoriskt moment i delkursen i fysik.

Hälften av studenterna genomförde passet under en förmiddag och resterande

studenter genomförde passet på eftermiddagen samma dag. Studenterna arbe-

tade i mindre grupper om 4–6 personer i varje grupp. Samtliga studenter hade

informerats och bjudits in att delta i forskningsprojektet vid en tidigare föreläs-

ning. Sex studenter som deltog på förmiddagspasset, och lika många studenter

som deltog på eftermiddagen hade givit sitt skriftliga samtycke att delta i forsk-

ningsstudien. Dessa två grupper placerades i ett avskilt rum, där deras genomfö-

rande av övningen spelades in med videokamera.

Dagen innan hade studenterna haft en föreläsning om energibegreppet och

olika energiomvandlingar. Begrepp som lägesenergi, potentiell energi, rörelsee-

nergi och kinetisk energi, samt värme och temperatur hade då översiktligt intro-

ducerats och diskuterats.

Energiteaterpasset inleddes med en gemensam genomgång om vad energi-

teater är och hur den skulle genomföras. Ringar av rep lades ut på golvet i syfte

att symbolisera olika föremål eller områden. De studenter som valt att delta i

forskningsstudien kallades fram och fick agera som statister när reglerna för

energiteater presenterades. Särskilt betonades att varje student som deltog repre-

senterade en, och endast en energienhet, samt att om en person gick från en ring

till en annan så representerade det att energi överfördes från ett föremål till ett

annat. Ett scenario där en påse med blyhagel släpps från ett par meters höjd och

faller ned och blir liggande på golvet presenterades och diskuterades gemensamt.

Andersson & Haglund

28

Efter att tillsammans ha klarlagt vilka energiformer och energiomvandlingar som

äger rum, samlades studenterna i en av ringarna på golvet som representerade

påsen med blyhagel. Studenterna enades sedan om vilka tecken de skulle an-

vända för de olika energiformerna, gravitationell lägesenergi, rörelseenergi och

termisk energi (på denna undervisningsnivå typiskt beskrivet som ”värmee-

nergi”). Sedan genomfördes själva gestaltningen.

I det här skedet var läraren med och genomförde förloppet tillsammans med

gruppen, inför övriga studenter. Studenterna uppmanades att fundera på om och

hur deras gestaltning successivt skulle kunna utvecklas till att inbegripa fler ener-

giformer. Efter detta presenterades det första scenariot med studsbollen varpå de

olika grupperna gavs tid att först enskilt arbeta med gestaltningen för att därefter

återsamlas för att visa och diskutera gruppernas olika gestaltningar.

Analysmetod För att kunna besvara forskningsfrågan genomfördes en övergripande diskursa-

nalys av en grupps interaktion och kommunikation, utifrån en analysmodell ut-

vecklad av Andersson och Enghag (2017). Sex studenters gemensamma gestalt-

ning av två scenarier med hjälp av energiteater har analyserats. Videoinspelning-

arna har analyserats utifrån analysmodellens fyra huvudfrågor (se Figur 1). I den

första fasen analyseras studenternas interaktion. Vi studerade hur eleverna kom-

municerar på en lingvistisk nivå genom att söka efter diskursiva steg som är ty-

piska för de olika samtalstyperna, samt hur studenterna interagerade på en kog-

nitiv nivå. I fas två av analysen var fokus på innehåll, utifrån de begrepp som dis-

kuterades på en lingvistisk nivå, samt vilka underliggande syften på en kognitiv

nivå som studenterna gav uttryck för.

Interaktion (Hur?) Innehåll (Vad?) Lingvistisk nivå: Samtal som steg i dialo-gen och i innehållet.

Diskursiva steg: Hur pratar studenterna med varandra?

Innehåll: Vilket innehåll är i fokus och vilka begrepp disku-teras?

Kognitiv nivå: Samtal som handling och tanke

Aktion: Hur interagerar studen-terna medan de arbetar med uppgiften?

Syften: Vilka syften uttrycker studenterna?

Figur 1. Princip för diskursanalys reviderad av Andersson och Enghag (2017).


29

Analys och resultat

Varje scenario analyserades var för sig och presenteras här som två fristående

analyser, varpå resultat sedan jämförs och diskuteras utifrån tidigare studier

kring energiteater som undervisningsform, samt kommunikationens betydelse

för inlärning. Alla namn som figurerar i transkripten är fingerade. Siffror inom

parantes i transkriptet symboliserar antal sekunder som talaren gör paus i sitt

uttalande. Text inom hakparenteser används för att symbolisera uttalanden som

sker samtidigt från två eller flera personer.

Scenario 1 – Energiomvandlingar hos en studsande boll De sex studenterna började omgående att diskutera vilka energiformer och ener-

giomvandlingar som förekommer när bollen studsar och antas komma upp till

samma höjd som bollen släpptes från. Resonemang från en tidigare föreläsning,

där en animation visade hur energistaplar för läges- och rörelseenergin varierade

för en skateboardåkare som åker fram och tillbaka i en ramp, användes här av en

student för att beskriva studsbollens energiomvandlingar. Samtidigt som dis-

kussionen pågick hade studenterna knutit ihop ändarna på två rep och lagt dem

på golvet så att varje rep bildade ett eget slutet område. Studenterna arbetade

med uppgiften totalt i ca 25 min, och återvände sedan till övriga grupper för en

gemensam diskussion och genomgång. Det första transkriptet är ifrån denna in-

ledande ordväxling:

Erika: Det kommer bli som i skateboardrampen! Man såg staplarna som går upp och ned. Dom kommer att komma igång. Det är det som kommer hända!

Mimmi: Mm.

Erika: Det är samma princip.

Mimmi: Fast på skateboarden så slår dom inte.. (2) här blir det ju nått.. (knäpper och rycker till med ena handen för att visa att det inte är en jämn rörelse som i skateboard-rampen).

Erika: Men den kommer ner på backen, vänder och kom-mer upp till samma höjd, så det blir ju ändå. (Visar samti-digt med händerna hur tänkta energistaplar går upp och ned som i animeringen).

Mimmi: Fast den kommer ned på backen, vänder och kom-mer upp på samma..

Andersson & Haglund

30

Petra: Det blir samma lägesenergi.

Anna: Det måste ju bli värmeenergi när den slår i marken då.

Erika: Men det struntar [vi i!].

Karin: [Han sa att vi kunde bort] bortse ifrån det i en per-fekt värld. För om vi skulle räkna med eller ta med värme-energi och ljudenergi så skulle den inte komma hela vägen upp.

Hur kommunicerar studenterna? Det inledande samtalet mellan studenterna

blir genast av utforskande karaktär, där Erika gör jämförelser mellan bollen och

skateboardåkarens energiomvandlingar. Mimmi lyssnar och reflekterar över Er-

ikas påstående och uppmärksammar henne på att rörelserna inte är riktigt lika.

Petra stödjer Mimmis uttalande och menar att det blir lägesenergi på toppen.

Anna, som lyssnat, för diskussionen vidare genom att påpeka att det måste bli

värmeenergi när bollen slår i marken, men Erika och Karin erinrar sig att de har

fått anvisningen att bortse ifrån eventuella energiförluster i scenariot. När stu-

denterna har fastställt vilka energiformer de ska använda övergår samtalet efter

denna dialog till att bli av mer kumulativ karaktär, där de ger varandra instrukt-

ioner om vem som ska göra vad och hur de ska agera. Uttalanden och uppma-

ningar bekräftas snarare än att ifrågasättas. De kumulativa samtalen uppstår här

i samband med och under själva gestaltningen.

Hur interagerar studenterna när de jobbar med uppgiften? Inledningsvis be-

stämmer sig studenterna för att gestalta en boll som släpps och faller mot golvet

och sedan studsar upp till samma höjd som den släpptes från. Till att börja med

råder det en viss tveksamhet kring hur de ska förhålla sig till de två områdena på

golvet, markerade med rep.

Karin tar outtalat på sig en ledarroll och placerar sig lite vid sidan av, vänder

sig till övriga och kommer med förslag på hur de ska gå tillväga. Alla studenterna

är samtidigt engagerade och jobbar tillsammans för att genomföra gestaltningen

på ett bra sätt. De enas om att behålla samma tecken för läges- och rörelseenergi

som användes under introduktionen. Studenterna ställer upp sig på en rad i ett

område begränsat av ett rep som de låter representera bollen. Lägesenergi repre-

senterar de genom att hålla ena handen stilla i höjd med huvudet. Rörelseenergi


31

representeras genom att de trummar med fingrarna, ungefär som om de skulle

låtsas spela piano (se Figur 2).

Figur 2. Energiomvandlingar i en studsande boll. Studenterna gestaltar energiomvandlingarna som sker när en boll studsar mot golvet. Studenterna till vänster gestaltar lägesenergi och studenterna till höger rörelsee-nergi.

De bestämmer samtidigt att raden de står i symboliserar var bollen befinner sig i

höjdled, där första personen i raden representerar bollens högsta höjd och sista

personen i raden representerar när bollen är i kontakt med marken. Under själva

gestaltningen, som sker under tystnad, är alla fokuserade och nickar instäm-

mande till varandra som bekräftelse på att de gör rätt. Diskussionerna är dri-

vande och de lyssnar, reflekterar och ger kommenterar kring varandras uttryckta

tankar och idéer. Själva gestaltningen förefaller fungera som en kontroll för de

medverkande, om deras tolkning av bollens energiomvandlingar är trovärdiga.

Det är tydligt att genomförandet av gestaltningen väcker nya tankar hos indivi-

derna, utifrån uppvisat engagemang och vilja att vara delaktig. Två av studen-

terna som inte deltog så mycket i de inledande diskussionerna blir under gestalt-

ningen mycket mer involverade och drivande i samtalen. En förutsättning för att

gestaltningsövningen ska kunna genomföras är att alla studenterna når en sam-

syn kring scenariots händelseförlopp ur ett energiperspektiv. Studenternas aktiva

deltagande i gestaltningen leder här till ett gemensamt meningsskapande.

Vilket innehåll är i fokus och vilka ämnen diskuteras? I det inledande samtalet

diskuterar studenterna vilka energiformer som är inblandade när bollen faller

och studsar mot marken. Både Erika och Mimmi pratar mycket om energi utan

Andersson & Haglund

32

att använda fysikaliska begrepp. De gör kopplingar till tidigare diskussioner om

energiomvandlingar. Mimmi menar att det är skillnad mellan bollen och skate-

boardåkarens rörelse. Anna och Karin utvecklar resonemanget genom att införa

begrepp som lägesenergi och värmeenergi i diskussionen. Den friktionsfria mo-

dellens trovärdighet ifrågasätts och de enas om att genomföra två olika gestalt-

ningar, en där de bortser från värmeenergi och en där de tar hänsyn till värmee-

nergi. Vid gestaltningen av förloppet då hänsyn tas till att rörelseenergi omvand-

las till värmeenergi, uppkommer diskussioner om hur mycket värmeenergi det

handlar om i bollen, respektive i golvet.

Vilka underliggande syften uttrycker studenterna under arbetets gång? Studen-

terna visar förståelse för den idealiserade situationen där studsbollen studsar till-

baka till samma höjd som den släpps ifrån. De är medvetna om att det är en ore-

alistisk situation och visar det också i sin gestaltning genom att diskutera hur

många cykler som faktiskt behöver gestaltas. I nästa moment när de tar hänsyn

till att en del av rörelseenergin omvandlas till värmeenergi, börjar studenterna

diskutera vad som egentligen händer vid själva studsen och enas om att det där

temporärt blir någon form av elastisk energi. De syften som annars uttrycks un-

der själva genomförandet är i huvudsak förknippat med upplägget av gestalt-

ningen, hur och när de ska övergå från en energiform till en annan.

Scenario 2 – Energiomvandlingar hos ett änglaspel Vid det här laget var studenterna väl förtrogna med energiteater som koncept och

började omgående resonera kring vilka energiformer som är involverade i

änglaspelet (se Figur 2). De konstaterade direkt att det här scenariot skiljde sig

från den studsande bollen. Mimmi menade att här tillkommer det hela tiden ny

energi i jämförelse med studsbollen. Anna påpekade att energin är begränsad tills

ljusen brunnit ut. En student var noga med att uppmärksamma övriga på att hon

inte förstått det fysikaliska fenomenet som fick änglarna att börja snurra när ste-

arinljusen tänts. Detta ledde in studenterna på ett resonemang kring konvektion,

där varm luft stiger uppåt och får propellern att snurra på samma sätt som om

någon skulle blåsa på den. De enades om att det är den varma luften som skapar

rörelsen och övergick sedan till att diskutera vart värmen tar vägen. De insåg att

de enklare kunde följa energiflödet genom att påbörja planeringen av gestalt-

ningen och övergick sedan till att diskutera hur många olika områden de borde

ha på golvet för att kunna representation för de olika ingående systemen.

Erika: Men jag tänker värmen (2) försvinner väl inte?

Petra: Alltså! Den försvinner ju sen, alltså [den stiger ju upp men sen..]


33

Erika: [Ja, precis] men det är ju inte värme som blir rörel-seenergi?

Mimmi: Men vi kan inte blanda ihop temperaturen och energin nu.

Erika: Nej, det är sant! Men jag tänker, men alltså att det fortsätter (1). Det blir ju inte svalt bara för att den börjar snurra, så då finns ju fortfarande värmeenergi kvar.

Karin: Men den sprider sig och går ut också?

Erika: Ja precis, men jag tänker att det är ju inte som när bollen studsar. Att (Erika smäller ihop händerna hårt) där tar bollens rörelseenergi slut, alltså värmeenergin tar inte slut så fort den börjar snurra utan det kommer ju gå om-lott.

Mimmi: Men det blir så här att om det här är värmestrål-ningen eller vad det heter.

Erika: Mm, värmeenergin. Ja.

Mimmi: Värmeenergin, Och här så har vi ett blad, och så träffar den här kanske här på bladet som gör så att det snurrar så fortsätter ju en del uppåt.

Erika, Anna: [Ja].

Mimmi: Det är ju inte så att alla träffar utan en del av den energin fortsätter upp i luften och den hamnar ju där och värmer luften, för det blir ju varmare om man tänder ett ljus.

Erika, Anna: [Ja].

Mimmi: Men det finns ändå, eftersom den är vinklad som en propeller är det ändå några som träffar propellern (2) som gör att den snurrar vilket gör att..

Erika: Ja, propellern kommer ju att bli varm.

Mimmi: Ja precis, så visst går till att träffa propellern, det blir rörelseenergi men den blir också lite varm, och viss värmeenergi går liksom, träffar aldrig propellern utan den går upp i luften.

Andersson & Haglund

34

Anna: Mm, men frågan är om man ska ha med, eller ha med, men det blir även ljusenergi av ljusen eller om man ska bortse ifrån det.

Mimmi: Vi kan ju börja lätt med de här tre formerna vär-meenergi, rörelseenergi, ljudenergi, sen kan man lägga på för sen blir även värmeenergi på den här..

Karin: Sa du ljudenergi?

Anna: Ja, för den låter varje gång den går på, då plingar den, så där måste vi nästan ha med ljudet.

Mimmi: För det är ju en stor del av den där (3) Vad heter det?

Erika: Änglaspelet.

Hur kommunicerar och interagerar studenterna? Även i det här scenariot är de

inledande samtalen av utforskande karaktär där de enskilda studenterna ger ut-

tryck för hur de uppfattar omvandlingen av värmeenergi. Studenterna tar sig tid

för att lyssna på varandra och kommer med inlägg som driver samtalet vidare. I

ovanstående konversation är det inledningsvis Erika som söker kunskap och

Mimmi delger för övriga studenter hur hon ser på händelseförloppet. Mimmis

förklaringar accepteras men ifrågasätts emellanåt för att bringa klarhet och för

att nå en ökad förståelse. När studenterna senare börjar med gestaltningsöv-

ningen skiftar samtalet återigen snabbt till att bli av övervägande kumulativ ka-

raktär. Studenternas samtal består då mestadels av att de ger varandra instrukt-

ioner, hur de ska röra sig mellan områdena på golvet. Efter genomförda repetit-

ioner blir det emellanåt inslag av kortare utforskande samtal, där gestaltningen

utvärderas och revideras.

Hur interagerar studenterna när de jobbar med uppgiften? Studenterna inser

att de behöver gestalta energiomvandlingarna för att kunna få en bättre helhets-

bild över förekommande energiomvandlingar. De markerar fyra områden på gol-

vet som representerar ljuset, propellern, klockspelet och omgivningen (se Figur

3). De arbetar målmedvetet och vid varje repetition upptäcks moment i gestalt-

ningen de vill utveckla. Gestaltningen blir här en skapande aktivitet som studen-

terna tillsammans regisserar. Resultatet blir betydelsefullt för aktörerna som

spontant eftersträvar progression. Vid ett tillfälle representerar två personer ljud-

energi när gestaltningen anses vara genomförd. Studenterna inser då att ljudet

från änglaspelet är beroende av att ljuset fortfarande lyser. Gestaltningen hjälper

här studenterna att synliggöra brister i sitt resonemang, som troligtvis inte skulle

framkommit via diskussioner enkom.


35

Figur 3. Änglaspelets utseende (vänster). Gestaltning av energiomvandlingar i ett änglaspel (höger). Studen-terna ska påbörja gestaltningen och har markerat fyra områden på golvet med rep. Ringen de står i repre-senterar stearinljusen och studenterna har armarna i kors som ett tecken på att de i den situationen repre-senterar lagrad energi.

Vilket innehåll är i fokus och vilka begrepp diskuteras? Studenterna betraktar

energin som någon sorts materiell substans som flödar från ljuset och sprids till

änglaspelets propeller, vidare till klockspelet. Parallellt flödar också energi från

ljuset till omgivningen. Fokus ligger på det perceptibla händelseförloppet, där

energiflödet utgår från ljuset i form av lagrad energi, för att sedan bli till värmee-

nergi och ljusenergi. I den konversationen som presenterats ovan blir studenter-

nas syn på energi som någon form av substans tydlig, då Mimmi beskriver vär-

meenergin som sprids till propellern som att det är ”några” som träffar propellern

och får den att snurra. Studenterna inför successivt fler energiformer. Energin

från ljuset sprids till största delen till omgivningen medan en del av värmeenergin

omvandlas till rörelseenergi i propellern. Rörelseenergin blir enligt studenterna

sedan till ljudenergi och värme i klockspelet. De för resonemang om mängden

energi som bör avsättas till respektive energiform men konstaterar att de behöver

vara fler personer i gruppen för att kunna gestalta det på ett trovärdigt sätt. De

koncentrerar sig istället på att gestalta flödet av energi i en cykel från stearinljuset

till ljud- och värmeenergi. Ingen av deltagarna för dock energiflödesresone-

manget vidare och ifrågasätter därför inte vad som sker med värmeenergin i ett

senare skede.

Vilka underliggande syften uttrycker studenterna under arbetets gång? I de in-

ledande diskussionerna framstår syftet främst vara att förstå de fysikaliska mek-

anismerna som får änglaspelet att rotera, samt att i gruppen förhandla fram en

gemensam bild av energiflödet. Studenterna visar förståelse för att värmeenergi

Andersson & Haglund

36

har en relativt låg energikvalité genom att betona att bara lite av värmeenergin

från ljuset övergår till rörelseenergi i propellern. De nämner dock aldrig begrep-

pet energikvalité. Det sker en tydlig progression i studenternas förståelse av hur

energin transformeras och sprids i systemen i takt med att de repeterar och un-

dan för undan reviderar och förbättrar gestaltningen. Den inledande förvirrande

blicken som kan skönjas hos några studenter ersätts successivt med ett mer själv-

säkert och tryggt beteende, där studenterna ifrågasätter och kommer med förslag.

Gruppen skapar här en gemensam förståelse och kunskap som de verkar värde-

sätta.

Diskussion

Energiteater skapad av Scherr och kollegor (2013) stimulerar på ett naturligt sätt

utforskande samtal, särskilt i den inledande fasen av övningarna då deltagarna

ska bestämma vilka energiformer, -omvandlingar, och -överföringar som ska ge-

staltas. Energiteater är en undervisningsform som passar bra för grundlärarstu-

denter, då det hjälper dem att konkretisera och förkroppsliga det abstrakta be-

greppet energi och olika energiformer. Energins bevarande – termodynamikens

första huvudsats – är så att säga redan inbyggd i reglerna för energiteater. Ingen

deltagare, och därmed inte den energienhet han eller hon representerar kan

plötsligt försvinna. Studenterna i den här studien kommer fram till samma resul-

tat som deltagarna i studien genomförd av Daane och kollegor (2015), nämligen

att energin tenderar att omvandlas till värmeenergi och spridas ut till omgiv-

ningen, i linje med termodynamikens andra huvudsats. Med änglaspelet om-

vandlas visserligen värme till mekaniskt arbete under förloppet, vilket kan ses

som en typ av värmemaskin, men i slutänden kommer det att stanna och energin

spridas ut i rummet. Vår erfarenhet av att införa energiteater i lärarutbildningen

är att vissa studentgrupper spontant uppmärksammar att värme kan omvandlas

till mekanisk energi, dock inte alla.

Utifrån analysen blir det tydligt att gestaltningen bidrar till att synliggöra

deltagarnas förståelse av energibegreppet på ett sätt som inte skulle ha framkom-

mit genom enbart diskussioner. Aktiviteten ställer indirekta krav på att studen-

terna är aktiva, vilket är en förutsättning om de tillsammans ska kunna genom-

föra och lyckas med gestaltningen. Även om reglerna för energiteater skapar en

styrd aktivitet har studenterna stor frihet att själva välja hur de vill utföra aktivi-

teten.

De studenter som deltog i den här studien visade ett stort engagemang för

övningen och eftersträvade hela tiden att utveckla gestaltningen av scenariona.

Här har läraren som håller i undervisningsmomentet en viktig roll att fylla. Ge-


37

nom att ifrågasätta hur deltagarna tänkt kring val av förekommande energifor-

mer och områden, kan läraren stimulera till fortsatta fördjupade diskussioner och

ökad förståelse.

Vi upplever att introducerandet av energiteater i fysikkurser på lärarutbild-

ningen varit övervägande positivt, främst för att det bidrar till ökad förståelse för

energibegreppet bland lärarstudenterna, men också för att det ger dem ytterligare

ett verktyg att använda för att öka elevers förståelse för energibegreppet.

Referenser

Andersson, J., & Enghag, M. (2017). The relation between students’ communica-

tive moves during laboratory work in physics and outcomes of their ac-

tions. International Journal of Science Education, 39(2), 158–180.

Barnes, D., & Todd, F. (1995). Communication and learning revisited: Making

meaning through talk. Portsmouth: Boynton/Cook.

Daane, A. R., McKagan, S. B., Vokos, S., & Scherr, R. E. (2015). Energy conserva-

tion in dissipative processes: Teacher expectations and strategies associ-

ated with imperceptible thermal energy. Physical Review Special Topics

- Physics Education Research, 11(1), 1–15.

Daane, A. R., Wells, L., & Scherr R. E. (2014). Energy Theater. The Physics

Teacher, 52, 291–294.

Feynman, R. P., Leighton, R. B., & Sands, M. (1963). The Feynman lectures on

physics. Vol. 1-3. Reading, UK: Addison-Wesley.

Hackling, M., Smith, P., Murcia, K. (2010). Talking science: Developing a dis-

course of inquiry. Teaching Science, 56(1), 17–22.

Hart, C., Mulhall, P., Berry, A., Loughran, J., & Gunstone, R. (2000). What is the

purpose of this experiment? Or can students learn something from doing

Experiments? Journal of Research in Science Teaching, 37(7), 655-675.

Lemke, J. L. (1990). Talking science: Language, learning and values. Norwood

New Jersey: Ablex Publishing Coperation.

Mercer, N. (1995). The guided construction of knowledge: Talk amongst teach-

ers and learners. Clevedon: Multilingual Matters.

Mercer, N., Dawes, L., & Staarman, J. K. (2009). Dialogic teaching in the primary

science classroom. Language and Education, 23(4), 353–369.

Duit, R. (1987). Should energy be illustrated as something quasi‐material?, Inter-

national Journal of Science Education, 9(2), 139-145.

Scherr, R. E., Close, H. G., Close, E. W., Flood, V. J., McKagan, S. B., Robertson,

A. D., … Vokos, S. (2013). Negotiating energy dynamics through embod-

ied action in a materially structured environment. Physical Review Spe-

cial Topics Physics Education Research, 9(2), 201-205.

Andersson & Haglund

38

Skolverket (2011). Läroplaner, ämnesplaner och kursplaner. Hämtad från:

https://www.skolverket.se/laroplaner-amnen-och-kurser.


Jan Andersson har disputerat i fysikdidaktik vid Karlstad Universitet, där han

undervisar i fysikkurser på lärarutbildningen. I sin forskning har fokus varit på

gymnasieelevers kommunikation under det laborativa arbetet.

Jesper Haglund är lektor i fysikdidaktik vid institutionen för ingenjörsvetenskap

och fysik vid Karlstads universitet, och studerar i sin forskning fysikundervisning

i ett brett åldersspann från grundskola till universitetsnivån, med fokus på vär-

melära och termodynamik.

Kärnkraftsdebatt ger möjlighet till kritiskt tänkande i högstadiefysiken

39

Kärnkraftsdebatt ger möjlighet till kritiskt tänkande i högstadiefysiken Mats Berggren & Helena Isleborn

Tiundaskolan, Uppsala

Jesper Haglund

Uppsala universitet och Karlstads universitet

Sammanfattning

I skolans styrdokument betonas vikten av att elever ges möjlighet att

utveckla sitt kritiska tänkande. Detta är inte minst angeläget i dessa ti-

der av tillgång till sociala medier och spridande av så kallade alterna-

tiva fakta. Trots sin positiva klang finns det dock ingen etablerad kon-

sensus kring vad kritiskt tänkande egentligen är. Inom ramen för ett

skolutvecklingsprojekt i samverkan mellan Uppsala universitet och Ti-

undaskolan, en 4-9-skola i Uppsala, utforskar vi hur kritiskt tänkande

kan uttryckas i undervisningspraktiken i ämnena svenska, historia,

matematik och fysik. Som exempel har vi i fysikämnet designat, genom-

fört och analyserat en undervisningssekvens utifrån kärnkraft som

tema, där elever i årskurs 9 gavs möjlighet att anamma olika åsikter

och argument i frågan genom rollspel. Eleverna genomförde en debatt,

där de representerade olika parter: boende nära Forsmark, miljöorga-

nisationen Grön Fred, och företag som utvecklar kärnkraft, respektive

vindkraft. Före och efter debatten skrev eleverna individuella texter där

de argumenterade för sin personliga åsikt i frågan: Ska kärnkraften

bevaras som den är, läggas ner, eller utvecklas? Vi fann att de genom

debatten fick goda möjligheter att utveckla och visa kunskaper motsva-

rande flera kunskapskrav i kursplanen i fysik som annars sällan berörs

i fysikklassrummet, såsom, för betyg A: ”Eleven kan samtala om och

diskutera frågor som rör energi, teknik, miljö och samhälle och skiljer

då fakta från värderingar och formulerar ställningstaganden med väl-

utvecklade motiveringar samt beskriver några tänkbara konsekven-

ser.” Som exempel på naturvetenskapligt förankrade argument utnytt-

jade eleverna genererad energi per utsläppt mängd koldioxid som ett

mått vid jämförelser mellan kärnkraft och andra energikällor. I de in-

dividuella texterna höll de flesta eleverna fast vid sina åsikter från in-

nan de arbetade med temat även efteråt, men nu med fler och mer ny-

anserade argument.

Berggren, Isleborn & Haglund

40

Kritiskt tänkande – vad är det?

Kritiskt tänkande har kommit att uppmärksammas alltmer på senare år, inte

minst mot bakgrund av oro för spridning av vinklade eller rent av falska budskap

på sociala medier, och populärvetenskapliga böcker på temat har fått gott gensvar

i Sverige (t.ex. Frans, 2017; Popov & Christenson, 2016; Wikforss, 2017).

I utbildningssammanhang vill vi att våra elever och studenter utvecklar ett

kritiskt förhållningssätt till de utsagor de möter. Det är dock inte självklart vad

detta kritiska tänkande egentligen är och hur det kan uttryckas i skolan. Inom

forskningen om kritiskt tänkande har det till exempel debatterats i vilken ut-

sträckning det rör sig om en generell förmåga hos individen (Ennis, 1989), eller

om kritiskt tänkande är möjligt enbart kring ämnen och kontexter individen har

kunskap om (McPeck, 1990). Det är vidare inte klart om kritiskt tänkande ska

betraktas som en förmåga eller mer som en typ av omdöme. En panel av experter

på området, samlade av American Philosophy Association, utgick från det senare

och enades om följande definition av ‘critical thinking’:

purposeful, self-regulatory judgment which results in inter-pretation, analysis, evaluation, and inference, as well as explanation of the evidential, conceptual, methodological, criteriological, or contextual considerations upon which that judgment is based (Facione, 1990, s. 3).

Om detta känns tekniskt och omständligt, är Wikforss (2017, s. 206) kanske mer

rakt på sak utifrån vad det ska leda till: ”Det kritiska tänkandet syftar till att be-

svara en specifik fråga: Finns det goda skäl att tro detta?”.

Kritiskt tänkande har även gjort sitt intåg i svenska styrdokument. I över-

gripande mål och riktlinjer i läroplanen för grundskolan, Lgr 11, under punkten

kunskaper, slås fast att ”Skolan ska ansvara för att varje elev efter genomgången

grundskola /…/ kan använda sig av ett kritiskt tänkande och självständigt formu-

lera ståndpunkter grundade på kunskaper och etiska överväganden” (Skolverket,

2011b, s. 13). I kursplanen för fysik berörs kritiskt tänkande uttryckligen. Under

ämnets syfte anges: ”Vidare ska undervisningen ge eleverna förutsättningar att

söka svar på frågor med hjälp av både systematiska undersökningar och olika ty-

per av källor. På så sätt ska undervisningen bidra till att eleverna utvecklar ett

kritiskt tänkande kring sina egna resultat, andras argument och olika informat-

ionskällor” (Skolverket, 2011a).

Nygren och kollegor (2018) har studerat hur kritiskt tänkande uttrycks i

kursplanerna i Lgr 11 för ämnena svenska, historia, matematik och fysik, samt

hur detta berördes i de nationella proven i de ämnena från läsåret 2012/2013,

som är fritt tillgängliga för forskningen. I det nationella provet i fysik berördes

två aspekter av kritiskt tänkande i två övergripande förmågor. I relation till ”för-


41

mågan att genomföra systematiska undersökningar i fysik” skulle elever utvär-

dera planerade eller genomförda experiment, med avseende på tänkbara felkällor

och hur experimenten skulle kunna göras ännu bättre. Den här aspekten av kri-

tiskt tänkande i fysikundervisning, som är nära kopplad till experiment och tolk-

ning av mätdata, har betonats i den internationella fysikdidaktiska forskningen

på senare tid (t.ex. Holmes, Wieman, & Bonn, 2015). Den andra aspekten av kri-

tiskt tänkande motsvarar ”förmågan att använda kunskaper i fysik för att granska

information, kommunicera och ta ställning i frågor som rör energi, teknik, miljö

och samhälle” (Skolverket, 2011a). I fysikprovet 2012/2013 gjordes detta med en

uppgift där eleverna ombads att ge energiministern en rekommendation om vilka

energikällor som bör användas, med välgrundade argument utifrån given inform-

ation. Detta ligger väl i linje med utvecklingen mot att involvera samhällsfrågor

med naturvetenskapligt innehåll i NO-undervisningen (Ekborg et al., 2016).

Nygren och kollegor (2018) har vidare analyserat provresultat på nationella

proven 2012/2013 från elever på en skola som skrev prov i de fyra ämnen som

berörs av studien. Korrelationen var generellt låg mellan poäng på uppgifter som

bedömts testa kritiskt tänkande i olika ämnen. Korrelationen var emellertid hög

mellan poäng på uppgifter som bedömts testa kritiskt tänkande och slutbetyg i

respektive ämne. Detta kan tolkas som stöd till McPecks (1990) syn att man end-

ast kan tänka kritiskt kring områden där man har ingående kunskaper. Resultatet

genererar också ytterligare frågor. Till exempel, är det mest fruktbart att se kri-

tiskt tänkande som en aspekt av generell kunskap i ett ämne, eller som att det

möjliggörs av kunskapen? Hur arbetar lärare med att elever ska nå de ambitiöst

formulerade kunskapskraven på området? För svar på sådana frågor behövs

forskning på klassrumspraktiken.

Skolutvecklingsprojekt kring kritiskt tänkande – kärnkrafts-debatt

Inom ramen för skolsamverkan mellan Uppsala universitet och skolor i Uppsala

kommun har vi initierat ett skolutvecklingsprojekt kring kritiskt tänkande, där

ämnesdidaktiska forskare samarbetar med lärare vid Tiundaskolan, en 4-9-skola

i Uppsala, i delprojekt kring ämnena svenska, historia, matematik och fysik. Vid

ett uppstartsmöte med NO-lärare hösten 2017 identifierades att lärare och elever

framför allt upplever en utmaning kring kursplanens formuleringar rörande att

granska information och ta ställning i frågor som rör samhället. En delprojekt-

grupp formerades utifrån fysik som ämne med oss tre författare som deltagare,

och vi beslutade oss för att fokusera på den andra identifierade aspekten av kri-

tiskt tänkande i delprojektet.

Kärnenergi har uppmärksammats som ett lämpligt exempel på tema att utgå

från i undervisningen om samhällsfrågor med naturvetenskapligt innehåll


42

(Popov & Christenson, 2016). Vi designade en undervisningssekvens kring kärn-

kraft som energikälla, där vi ville att eleverna skulle ges möjlighet att finna argu-

ment och ta ställning i form av rollspel (Simonneaux, 2001).

Figur 1. En grupp elever som representerar ett vindkraftsföretag håller sitt inledningsanförande i kärnkrafts-debatten. (Foto: Författarna)

Eleverna fick först en enskild, skriftlig uppgift där de skulle argumentera för om

kärnkraften i Sverige bör bevaras som den är, läggas ner, eller utökas. Sedan de-

lades eleverna upp i fyra grupper som representerade olika intressen: boende i

närheten av kärnkraftverket Forsmark, den kärnkraftskritiska miljöorganisat-

ionen Grön Fred, ett franskt kärnkraftsföretag, och ett vindkraftsföretag. Ele-

verna fick grundläggande information och uppgiften att söka mer information,

för att förbereda sig på en debatt, där de olika intressena ställdes emot varandra.

Vid lektionen startade grupperna med inledningsanföranden (se Figur 1),

följt av debatt utifrån deras respektive roller (se Figur 2), där vi lärare och fors-

kare förhöll oss ganska passiva. Efter debatten fick eleverna återigen den enskilda

uppgiften att i skrift argumentera för vad vi bör göra med kärnkraften i Sverige.

Data samlades in i form av de skriftliga uppgifterna och videoobservation av an-

föranden och debatter, samt en skriftlig utvärdering av momenten från eleverna,

vilka sedan analyserades av delprojektgruppen.


43

Figur 2. Två grupper av elever engagerade i kärnkraftsdebatt. (Foto: Författarna)

Resultat från kärnkraftsdebatt och argumenterande texter

Eleverna var mycket engagerade i sina roller under debatten, men även i inled-

ningen där de presenterade sina ställningstaganden. De använde naturveten-

skapliga argument i sina debatter, där de jämförde olika energikällor utifrån ob-

jektiva kriterier som till exempel koldioxidutsläpp per genererad energimängd

eller antal människor som dör som konsekvens av tekniken. Eleverna byggde vi-

dare på varandras argument och lyssnade aktivt på varandra. Våra farhågor om

att eleverna inte skulle ta del av varandras argument utan bara använda sig av

sina egna argument infriades inte. Att eleverna var indelade i grupper som var

tilldelade sin åsikt i kärnkraftsfrågan gav eleverna som har svårt att delta munt-

ligt en chans att vara med utan att behöva stå personligen för åsikterna. Några

elever var passiva under själva debatten men deltog i det inledningsanförande

som de höll innan debatten startade.

Eleverna var mycket negativa till kärnkraft i det skriftliga arbetet de gjorde

innan arbetet startade. Övervägande del av eleverna ville lägga ner kärnkraften

snabbast möjligt. När eleverna sedan fick skriva sina tankar igen efter debatten

höll de kvar vid åsikten att kärnkraften bör läggas ner, men vi kunde se tydligt att

eleverna använde fler argument efter debatten. De skrev då även fördelar med

kärnkraft. De kunde använda fler naturvetenskapliga argument i sina arbeten ef-

ter debatten. Oavsett vilken grupp de tillhörde under debatten var resultatet

längre argumenterande texter och fler argument både för och emot kärnkraft.

Till exempel berörde Anna (fingerade namn används) hanteringen av radi-

oaktivt avfall på följande sätt före debatten:


44

När uranet som används ska brytas ner tar det väldigt lång tid innan det inte längre är radioaktivt. Om något skulle gå snett skulle det bli väldigt farligt (Anna, före).

I det skriftliga arbetet efter debatten hade Anna kvar sin grundsyn på avfallet som

problematiskt, men kunde nu vara mer specifik och utförlig i sitt användande av

naturvetenskapligt grundade argument:

Det svåra med kärnkraftverk är vad man ska göra med det använda bränslet, uran, som är radioaktivt. Det tar upp till 100 000 år för uranet att inte längre vara radioaktivt och måste därför förvaras väldigt säkert och isoleras för män-niskan och naturen. Det man valt att göra är att gräva ner uranet flera hundra meter i berggrunden. Uranet är inte ”bara” radioaktivt, utan innehåller även extremt giftiga ke-mikalier med ämnen som plutonium (Anna, efter).

På liknande sätt utvecklade Bertil sin syn på koldioxidutsläpp i relation till kärn-

kraften, i beskrivningarna före respektive debatten:

Nackdelen med kärnkraftverk är att det har ett högaktivt avfall som måste lagras någonstans i säkert förvar under en väldigt lång tid. Dock har kärnkraften ganska låga kol-dioxidutsläpp (Bertil, före).

Kärnkraften släpper inte ut några koldioxidutsläpp när den är igång men vid transporterna av uran till verket transporteras släpps det ut koldioxid. Men om man använ-der miljövänligare transporter så kan man minska utsläp-pen även där. (Bertil, efter).

Ett annat exempel är Cecilia som i sitt arbete innan debatten skrev några få rader

om att kärnkraften var dålig och därför borde avvecklas. Efter debatten skrev hon

nästan två A4-sidor med både för- och nackdelar kring kärnkraft. Hon landade i

samma åsikt om att kärnkraften bör avvecklas men argumenten var fler och mer

byggda på naturvetenskap. Slutligen var David i debatten mycket övertygande om

att kärnkraft var den nya tidens energikälla. Han förespråkade tydligt att kärn-

kraft med fjärde generationens reaktorer var ett mycket säkert och produktivt al-

ternativ. I sina skriftliga arbeten skrev han däremot tvärtom! David använde både

för- och nackdelar kring kärnkraft i sina skriftliga arbeten, men där tyckte han att

nackdelarna överväger fördelarna och att kärnkraften bör avvecklas.


45

Diskussion

Eleverna gavs med undervisningsupplägget möjlighet att arbeta mot kunskaps-

krav och visa upp de relevanta kunskaperna, något som annars kan vara svårt att

åstadkomma med mer traditionella undervisningsformer. Till exempel ställs föl-

jande kunskapskrav för betygsnivå A i slutet av årskurs 9:

Eleven kan samtala om och diskutera frågor som rör energi, teknik, miljö och samhälle och skiljer då fakta från värderingar och formulerar ställningstaganden med väl-utvecklade motiveringar samt beskriver några tänkbara konsekvenser. I diskussionerna ställer eleven frågor och framför och bemöter åsikter och argument på ett sätt som för diskussionerna framåt och fördjupar eller breddar dem. Eleven kan söka naturvetenskaplig inform-ation och använder då olika källor och för välutvecklade och väl underbyggda resonemang om informationens och källornas trovärdighet och relevans (Skolverket, 2011a).

Med undervisningssekvensen fick eleverna utökat utrymme för argumentation

och resonemang kring samhällsnära frågor genom diskussioner i mindre grup-

per. Eleverna uppskattade övningen, och alla var positiva i den skriftliga utvärde-

ringen som de fyllde i efter arbetet med undervisningssekvensen. Som möjlig för-

bättring lyfte de fram att de skulle vilja få mer tid att förbereda sig på debatten,

eftersom de upplevde att det blev stressigt när de skulle samla sina argument.

Som en möjlig kritik av arbetssättet upplever vi en risk att elever som är

starka på logisk förmåga och räknefärdighet, med goda förutsättningar för stu-

dier och ett yrkesliv inom naturvetenskap och teknik, men sämre kommunikat-

ionsförmåga, inte kommer till sin rätt fullt ut i den här typen av övningar. Detta

är dock snarare en inneboende konsekvens av betoningen på kommunikation i

kursplanen och dess kunskapskrav, än hur lärare väljer att lägga upp undervis-

ningen för att hjälpa sina elever att uppnå dem.

Det finns vidare en utmaning i att debattformen bjuder in till att försöka

vinna över sin motståndare, snarare än att försöka nå en gemensam, fördjupad

kunskap på området. Mercer (1995) förespråkar undervisningsformer som upp-

muntrar utforskande samtal, där elever tillsammans försöker reda ut ett område

genom dialog, framför disputerande samtal, där de är fast i på förhand bestämda

positioner. Simonneaux (2001) jämförde elevers samtal kring genmodifierade

fiskar – en annan samhällsfråga med naturvetenskapligt innehåll – vid rollspel,

där de antog givna roller, med en debatt där de utgick från sina egna personliga

ståndpunkter. Hon fann att eleverna utnyttjade mer retoriska grepp för att över-

tyga sina motståndare vid rollspel, men använde mer varierade argument vid de-

batten utifrån egna ställningstaganden, vilket ledde till en högre kvalitet i resone-


46

manget. På motsvarande sätt fann Garcia-Mila och kollegor (2013) att parvis di-

alog mellan sjundeklassare kring dilemman rörande olika energikällor ledde till

fler bemötanden av möjliga motargument om eleverna ombads att komma fram

till gemensam konsensus, i jämförelse med då de instruerades att försöka över-

tyga den andra om sin lösning.

I vår studie fann vi emellertid att eleverna använde naturvetenskapligt grun-

dade argument i rollspelet på ett bra sätt, och var imponerade av att de tog till sig

argument för motsatta ståndpunkter för att kunna bemöta dem. De lyckades i stor

utsträckning att kombinera fokus på uppgiften att lära sig om kärnkraft som ener-

gikälla med dess för- och nackdelar, med ett engagemang i att vinna debatten. Vi

har inte samlat in data från processen då eleverna förberedde sig inför debat-

terna, men det kan vara så att de då utnyttjade en mer dialogisk form av samtal

inom sina respektive grupper för att kartlägga och bedöma argument för och

emot deras sak. För att ytterligare betona inslaget av dialog framför debatt plane-

rar vi i nästa iteration av kärnkraftsdebatten att låta eleverna utvärdera de olika

argumenten de har hört i debatten i sina mindre grupper innan de skriver sina

skriftliga uppgifter igen.

Vid vissa av debattillfällena blev dock en eller några av eleverna domine-

rande. Situationen utvecklades till att de andra grupperna förgäves försökte finna

argument för sitt perspektiv, som de dominerande eleverna lyckades bemöta, ofta

med sakliga motargument men ibland med mer retorisk skicklighet utan tydlig

förankring. Det fanns ett könsmönster där de dominerande eleverna typiskt var

pojkar, medan många flickor med goda studieresultat i övrigt inte lyckades ta ut-

rymme för att visa sin förståelse i debatten fullt ut. Vår upplevelse här var att

dynamiken var mer konstruktiv i de fall då elever med väl utvecklad argumentat-

ionsförmåga hade tilldelats en utmanande roll, som till exempel då David fick re-

presentera det franska kärnkraftsföretaget mot sin egen övertygelse.

Referenser

Ekborg, M., Ideland, M., Lindahl, B., Malmberg, C., Ottander, C., & Rosberg, M. (2016). Samhällsfrågor i det naturvetenskapliga klassrummet (2 ed.). Malmö: Gleerups.

Ennis, R. H. (1989). Critial thinking and subject specificity: Clarification and needed research. Educational Researcher, 18(3), 4-10.

Facione, P. A. (1990). Critical thinking: A statement of expert consensus for purposes of educational assessment and instruction. Research findings and recommendations. Newark, DE: American Philosophical Association.

Frans, E. (2017). Larmrapporten. Stockholm: Volante. Garcia-Mila, M., Gilabert, S., Erduran, S., & Felton, M. (2013). The effect of

argumentative task goal on the quality of argumentative discourse. Science Education, 97(4), 497-523.


47

Holmes, N. G., Wieman, C. E., & Bonn, D. A. (2015). Teaching critical thinking. Proceedings of the National Academy of Sciences, 112(36), 11199-11204.

McPeck, J. E. (1990). Critical thinking and subject specificity: A reply to Ennis. Educational Researcher, 19(4), 10-12.

Mercer, N. (1995). The guided construction of knowledge: How we use language to think together. Clevedon, UK: Multilingual Matters.

Nygren, T., Haglund, J., Samuelsson, C. R., Af Geijerstam, Å., & Prytz, J. (2018). Critical thinking in national tests across four subjects in Swedish compulsory school. Education Inquiry. doi:10.1080/20004508.2018.1475200

Popov, O., & Christenson, N. (2016). Historiskt och kulturellt perspektiv på kunskap och SNI. Hämtad: https://larportalen.skolverket.se/LarportalenAPI/api-v2/document/path/larportalen/material/inriktningar/2-natur/Gymnasieskola/504-SNI/del_06/Material/Flik/Del_06_MomentA/Artiklar/SGy_06A_01_historiskt.docx

Simonneaux, L. (2001). Role-play or debate to promote students’ argumentation and justification on an issue in animal transgenesis. International Journal of Science Education, 23(9), 903-927.

Skolverket. (2011a). Kursplan i fysik för grundskolan. Stockholm: Skolverket. Skolverket. (2011b). Läroplan för grundskolan, förskoleklassen och

fritidshemmet 2011. Stockholm: Fritzes. Wikforss, Å. (2017). Alternativa fakta: om kunskapen och dess fiender.

Lidingö: Fri Tanke.

https://larportalen.skolverket.se/LarportalenAPI/api-v2/document/path/larportalen/material/inriktningar/2-natur/Gymnasieskola/504-SNI/del_06/Material/Flik/Del_06_MomentA/Artiklar/SGy_06A_01_historiskt.docx






48


Mats Berggren är legitimerad lärare i matematik, NO och teknik med behörighet

för årskurs 3-9. Han undervisar i fysik, biologi och matematik i årskurserna 7-9

på Tiundaskolan i Uppsala. Mats deltar även i skolsamverkansprojektet kring

kritiskt tänkande i samarbete med Uppsala universitet.

Helena Isleborn är legitimerad lärare i matematik, NO och teknik med behörig-

het för årskurs 3-9. Just nu arbetar Helena deltid som lärare på Tiundaskolan i

Uppsala och studerar speciallärarprogrammet på distans. Helena deltar även i

skolsamverkansprojektet kring kritiskt tänkande i samarbete med Uppsala uni-

versitet.

Jesper Haglund är lektor i fysikdidaktik vid institutionen för ingenjörsvetenskap

och fysik vid Karlstads universitet, och studerar i sin forskning fysikundervisning

i ett brett åldersspann från grundskola till universitetsnivån. Skolsamverkans-

projektet kring kritiskt tänkande koordineras av Thomas Nygren och finansieras

av Uppsala universitet.

Kemilaboration inramad som en samhällsfråga med naturvetenskapligt innehåll

49

Kemilaboration inramad som en samhällsfråga med naturvetenskapligt innehåll (SNI): elev- och lärarperspektiv Ammie Berglund

Katedralskolan, Uppsala

Christina Ottander

Umeå universitet

Sammanfattning

Vi har studerat elevers respons på en laboration i gymnasiekursen Kemi

2 som inramats som en SNI (Samhällsfråga med Naturvetenskapligt

Innehåll) med koppling till dricksvattenkvalitet. Elevteam fick planera

provtagning, analysera och jämföra hårdheten hos dricksvatten från

sina hem. Vi frågade oss: 1) Fångar ett SNI-inramat vattenanalyspro-

jekt elevernas intresse?, 2) Vilka frågor om dricksvatten har eleverna

före och efter undervisningen samt vad anser de bör fokuseras för att

säkra framtidens dricksvatten? och 3) Hur ser elevernas måluppfyllelse

ut i bedömda laborationsrapporter? Elever från två klasser i årskurs 2

på naturvetenskapsprogrammet deltog i en lektionsserie med fem lekt-

ionspass. Eleverna fyllde i digitala enkäter under det första respektive

sista lektionspasset. De frågor som eleverna formulerade analyserades

med tematisk innehållsanalys. Laborationsrapporter bedömdes enligt

två aspekter av kunskapskraven: vetenskapligt arbete samt samhälls-

koppling. Elevernas självskattade intresse ökade på gruppnivå. Karak-

tären på elevernas frågor förändrades i viss mån då fler frågor kopp-

lade till hälsa och ekonomi framkom i slutet av projektet. Samtliga la-

borationsrapporter var minst godkända för de aspekter som bedömts

mot kunskapskraven. Studien ger en kvalitativ bild av hur en laboration

i kemi som inramats som en samhällsfråga har fungerat ur ett elev- och

lärarperspektiv. Möjligheter att didaktiskt utveckla undervisningens

design diskuteras.

Berglund & Ottander

50

Inledning

När svenska gymnasieelever på naturvetenskapligt program ger sina tips om hur

undervisningen i kemi kan utvecklas nämns att den gärna kan vara mer relevant,

praktisk och elevcentrerad (Broman & Simon, 2015). Laborationer ger möjlighet

till praktiskt arbete, men hur ofta är syftet med kemilaborationerna något som är

relevant för eleven i vardagen? Och hur ofta kan eleven påverka utformningen av

den laborativa undersökningen? I valet av laborationer kan lärare ha som syfte

att anknyta till elevens vardag, men vanligare är att syftet är att ge ökad förståelse

för begrepp och modeller samt ge laborativa färdigheter (t.ex. Ottander & Grels-

son, 2006; Högström, Ottander & Benckert, 2006; 2010). Dessutom visar det sig

att laborationer sällan tar utgångspunkt i elevers egna frågeställningar.

Denna studie är ett exempel på en första cykel i en lärarinitierad och prak-

tikutvecklande forskning som inspirerats av både aktionsforskning (Almqvist,

Hamza & Olin, 2017) och Learning study (Carlgren, Eriksson & Runesson, 2017).

Studien bygger på ett lärar- och forskarsamarbete (Berglund & Ottander, 2017;

Skolverket, u.å.), där vi utifrån våra olika erfarenheter och kompetenser arbetat

med att utveckla en undervisning som både är forskningsbaserad och bygger på

beprövad erfarenhet. Den ämnesdidaktiska kunskap som utvecklas i denna studie

utgår ifrån lärares frågor och sätter de förmågor som eleverna ska utveckla i fo-

kus. I det här fallet handlar det om hur en laboration som inramas i en samhälls-

fråga med naturvetenskapligt innehåll (SNI) påverkar elevers intressen och frå-

gor samt i vilken mån detta ger möjlighet att utveckla både förmågor kring veten-

skapligt arbete och att diskutera kemins betydelse för individ och samhälle.

Visioner om undervisning Det sätt vi väljer att undervisa på, det vill säga vår undervisningstradition, leder

till medvetna eller omedvetna följemeningar som framställer naturvetenskap på

ett visst sätt för eleverna (Roberts & Östman, 1998). Följemeningen innebär på

vilket sätt naturvetenskap framställs samt hur dess användning och relevans i

samhället beskrivs. Sammantaget leder det till att eleverna socialiseras in i olika

syn på naturvetenskap (och sig själva). Naturvetenskaplig undervisning sker en-

ligt två huvudspår: vision I och II (Roberts, 2007; Lundqvist, Säljö & Östman,

2013). Om valet av undervisningsmodell grundas på en inställning till att under-

visningens viktigaste syfte är att eleven ska förberedas för att bli kemist så är det

naturvetenskapliga kunnandet i fokus. Detta skulle motsvara vision I som foku-

serar på naturvetenskapligt ämnesinnehåll och att eleven ska få god förberedelse

inför vidare studier. Utgångspunkten i vision II är istället att ge eleven relevanta

sammanhang som samhällsmedborgare. Båda typerna av följemeningar behövs

för vetenskaplig allmänbildning (scientific literacy) vilket också syns tydligt i de

nuvarande styrdokumenten för exempelvis kemiämnet i gymnasiet (Skolverket,


51

2011a). Där står att eleven ska erbjudas undervisning om kemins begrepp, mo-

deller och teorier samt utveckla förståelse för ett vetenskapligt arbetssätt (vision

I) och utveckla förmåga att diskutera kemins betydelse för individ och samhälle

(vision II). Att det kan uppstå svårigheter i förverkligandet av undervisning som

inkluderar olika visioner visas i en färsk studie med titeln ”Tension between vis-

ions of science education” (Haglund & Hultén, 2017). Även om fysikämnets styr-

dokument har tydliga vision II-formuleringar om energifrågor är frågan om hur

de olika perspektiven ska förenas i praktiken fortfarande ett dilemma. Kan man

utforma en undervisning som integrerar de beskrivna visionerna?

Prioritera mål – eller ”flera flugor i en smäll”? Många lärare använder exempel ur vardagen för att ge det naturvetenskapliga

ämnesinnehållet ett sammanhang. Att använda autentiska fall, till exempel aktu-

ella nyhetsinslag eller lokala debatter, som utgångspunkt, kallas för SNI-under-

visning (Ekborg et al., 2012; Skolverket, u.å.). Ett karaktärsdrag för SNI är att

man utgår från ”fall” med inbyggda intressekonflikter för att väcka ett personligt

engagemang hos eleven. Detta har inom många olika ämnesområden visat sig

vara motiverande för de flesta elever (Ottander & Ekborg, 2012). Utgångspunkten

ska väcka frågor hos eleverna, skapa motivation för dem att förstå relevanta be-

grepp och arbetsmetoder samt ge dem möjligheter att utveckla kritiskt tänkande

(Zeidler & Nichols, 2009). För att utveckla förmågan att argumentera är vanliga

inslag i undervisningen rollspel, debatter och värderingsövningar (Ekborg et al.,

2012). Dessvärre visar klassrumsstudier att inkludering av SNI i undervisningen

i många fall innebär att man plockar bort laborativa inslag (Ekborg et al., 2013).

Målsättningen med SNI-undervisning är att den ska integrera lärandet i naturve-

tenskap med utvecklingen av förmågan att identifiera intressekonflikter, kritiskt

granska rapporteringar samt diskutera aktuella samhällsfrågor med naturveten-

skapligt innehåll. Sådan undervisning fångar naturvetenskapen och naturveta-

rens roll i den komplexa verklighet vi lever i.

Med begränsad tid till förfogande för genomförandet av en kurs kan man

som lärare uppleva en konflikt mellan att hinna ta upp alla viktiga begrepp, mo-

deller och teorier och även behandla etiska dilemman och koppling av ämnesin-

nehåll till en samhällskontext. Oron kan gälla att fokus hamnar på själva dilem-

mat i samhällsfrågan och att naturvetenskapens innehåll blir underordnad i dis-

kussioner om exempelvis konflikter mellan olika aktörer. I en avhandling av

Bossér (2018), som studerat lärare som under ett år arbetat med en kompetens-

utvecklingsinsats för att integrera SNI, framgår att lärarna upplever att det är en

utmaning att balansera mellan olika mål. Framförallt gällde det att både nå elev-

centrerad undervisning som främjar elevernas insikt om att medverka i diskuss-

ioner och beslut, och att nå begreppskunskaper och andra specifika förmågor.

Berglund & Ottander

52

Men det finns även studier som visar att med SNI finns möjlighet att både ut-

veckla kunnande i och om naturvetenskap samtidigt (Sadler, Barab, & Scott,

2007; Ottander, 2015).

I den här studien intresserar vi oss för om eleverna, samtidigt som de pla-

nerar en systematisk undersökning även utvecklar intresse för ämnesinnehållet i

en samhällskontext. Enligt nuvarande styrdokument ska eleverna i både grund-

skola och gymnasium arbeta med att formulera frågeställningar och planera

undersökningar (Skolverket, 2011ab). Ett viktigt syfte med att låta eleverna pla-

nera och utvärdera experiment och andra undersökningar är att de ska få en för-

djupad förståelse för naturvetenskapens karaktär och hur kunskap genereras ge-

nom systematiska undersökningar. I intervjuer med lärare på högstadiet och ana-

lyser av biologilaborationer på gymnasiet, har det framkommit att laborationer

sällan har fokus på det senare (Högström, Ottander & Benckert, 2010; Ottander

& Grelsson, 2006).

Laborationer som erbjuder möjlighet för eleverna att påverka både pro-

blemformulering och design av undersökningen och som i sitt innehåll berör ele-

vens liv borde vara av intresse för kemiundervisningen. I den här studien har vi

undersökt en laboration som inramats som en SNI med temat dricksvattenkvali-

tet.

Syfte och frågeställningar

Syftet med denna studie är att utveckla, pröva och utvärdera hur ett laborativt

moment med en inramning av SNI påverkar elevers intresse och vilka frågor de

vill ha svar på samt om undervisningen samtidigt bibehåller elevernas fokus på

vetenskapligt arbetssätt. Genom laborationen ska eleverna utveckla förmågan att

arbeta vetenskapligt med formulering av frågeställning, hypotes, design av me-

tod, genomförande av undersökning, presentation av resultat samt diskussion

med slutsats och värdering av data. Genom SNI-inramningen ska eleverna paral-

lellt utveckla förmåga att diskutera betydelsen av kemi för individ och samhälle

och använda källkritiskt förhållningssätt.

Frågeställningarna är:

1) Fångar ett SNI-inramat vattenanalysprojekt elevernas intresse?

2) Vilka frågor om dricksvatten har eleverna före respektive efter under-

visningen samt vad anser de bör fokuseras för att säkra framtidens

dricksvatten?

3) Hur ser elevernas måluppfyllelse ut i bedömda laborationsrapporter?


53

Metod och material

Laborationen ”Hårdhetsbestämning med EDTA-titrering” har under några år ut-

vecklats av lärare vid Katedralskolan i Uppsala från en i stort sett helt styrd labo-

ration till att inkludera formulering av egen frågeställning där eleverna själva be-

stämmer vilka vatten som ska analyseras, hypotesformulering med stöd från

kommunala referensvärden och design av metod för vattenprovtagning. Det har

även lagts in gruppdiskussioner efter laborationen med syfte att diskutera de er-

hållna resultaten som stöttning inför skrivande av laborationsrapport.

I den lektionssekvens som presenteras nedan har laborationen inramats

mer som en SNI än tidigare. Under 2015 rapporterades i media om problem med

miljögiftet PFAS i Uppsalas kommunala dricksvatten. Bilder av tidningsrubriker

och en informationsvideo från forskningsprojektet SafeDrink användes som ut-

gångspunkter i undervisningen. Det fall eller dilemma vi ville lyfta handlade om

att det i samhället kan uppstå intressekonflikter mellan olika aktörer då man be-

höver använda mark till olika verksamheter till exempel brandövningar

(PFAS/brandskum), men att sådan verksamhet kan påverka dricksvattnet. Det

naturvetenskapliga innehållet vi ville att eleverna skulle få upp ögonen för var hur

och vad som påverkar vattnets innehåll (t.ex. ämnen i mark som vattnet passerar

på väg mot dricksvattenverk) samt hur analytisk kemi kan användas för att kart-

lägga förekomsten av olika ämnen i dricksvatten. Laborationen fick illustrera den

analytiska kemins roll, även om den innehållsmässigt låg en bit från utgångs-

punkten som fokuserade på miljögifter i dricksvatten. För att återknyta till temat

miljögifter och dilemmat kring markanvändning och dricksvattenkvalitet, desig-

nades en kort värderingsövning mot slutet av undervisningen (se beskrivning av

lektion 5). Syftet med värderingsövningen var att bredda synen på dricksvatten

inför tvärgruppsdiskussionerna. Laborationen hade fokuserat på vattnets hård-

het, men förutom elevernas egna undersökningar skulle tvärgruppsdiskussionen

också handla om tänkbara konsekvenser av olika dricksvatten.

Den SNI-undervisning som vi studerat här byggdes upp kring det undersö-

kande arbetet. Vi ville att eleverna skulle få inblick i att det är genom att formulera

frågor och planera provtagning som man får ny kunskap om vad exempelvis

dricksvattnet innehåller. Söker man inte, hittar man inget. Fallet som eleverna

arbetar med är alltså kopplat till att det i mitt dricksvatten hemma kan finnas

ämnen, exempelvis PFAS, som jag inte vet något om och att detta innehåll kan

påverkas av olika faktorer. Av praktiska skäl begränsades den laborativa delen till

hårdhetsbestämning som går att utföra med skolans laborationsmateriel. Ele-

verna analyserade totalhalten av kalcium och magnesium (totalhårdhet) Ca/Mg i

prov taget från det egna dricksvattnet. I redovisningen skulle eleverna i sina la-

borationsrapporter både diskutera sina resultat av hårdhetsbestämningen och ta

upp tänkbara konsekvenser av olika dricksvattenkvalitet i ett bredare perspektiv.

Berglund & Ottander

54

Undervisningens genomförande Inom den ordinarie undervisningen i två naturvetarklasser årskurs 2 på Katedral-

skolan genomfördes en serie av lektioner av Ammie Berglund. En översikt över

lektionsseriens design visas i figur 1.

Figur 1. Översiktlig bild av undervisningens upplägg med totalt fem lektioner i sekvens.

Lektion 1: INTRODUKTION

Eleverna från båda klasserna bjöds in till mingel med vatten i glasen med väl-

komstfrågan: ”Fundera på vad som finns i glaset”. Därefter introducerades ar-

betsområdet och eleverna fick information om projektet. Under lektionen visades

en egengjord film som visar var vattnet som de nyss druckit kommer ifrån, bilder

på tidningsrubriker och en film från projektet SafeDrink. Diskussionsgrup-

per/bikupor användes med syfte att få igång tankar kring betydelsen av kvalitet

på dricksvatten. Eleverna tog sedan reda på varifrån deras vatten hemma kom-

mer (egen brunn eller kommunalt vatten). Efter lektionen användes informat-

ionen för att sätta samman grupper om tre elever från olika stadsdelar.

Lektion 2: PLANERING AV UNDERSÖKNING

Gruppindelningen presenterades och eleverna fick en inledande fråga att disku-

tera: ”Vad har vattenkvalitet för betydelse?” Eleverna blev påminda om att vi i

den laborativa undersökningen fokuserar på en kvalitetsmarkör – hårdhet – och

att vi på skolan har en färdig analysmetod som de kommer att få lära sig. Eleverna

arbetade sedan gruppvis med att formulera sin specifika frågeställning och bör-

jade söka information för att ta fram en hypotes utifrån de riktvärden som går att

hitta via Uppsala vattens hemsida. Under planeringslektionen demonstrerades


55

analysmetoden (komplexometrisk EDTA-titrering, se länkar) och även olika sätt

att fylla en flaska vatten från en kran (med/utan spolning, kallt/varmt vatten)

med diskussion om vad man bör tänka på för att vattenprovtagningen ska ge så

jämförbara prover som möjligt. Lektionen avslutades med att eleverna lånade

med sig flaskor för provtagning.

Lektion 3: LABORATION

Elevernas egna vattenprover undersöktes genom upprepade EDTA-titreringar.

Problem som hanterades under laborationen beskrivs i diskussionen.

Lektion 4: EFTERARBETE

Eleverna gjorde beräkningar och diagram i Excel. Grupperna diskuterade preli-

minära slutsatser och hur de skulle värdera resultaten (felkällor etc.). Läxa till

nästa lektion var att varje elev skulle bli klar med en resultatpresentation (dia-

gram med medelvärden och standardavvikelser), slutsats och idéer till tänkbara

felkällor inför kommande tvärgruppsdiskussioner.

Lektion 5: VÄRDERINGSÖVNINGAR OCH TVÄRGRUPPSDISKUSSION

Först genomfördes en värderingsövning: ”Vem är ansvarig för att marken som

påverkar grundvattnet inte påverkas negativt?”. Klassen delades in i fem grupper

i rummet och gavs en roll att argumentera utifrån. Steg två i övningen var att

gruppen istället skulle ta ställning till vem man kontaktar om man upptäcker nå-

got problem utifrån fem olika förslag: ingen, företag, politiker, polisen, alla. Där-

efter diskuterade grupperna vilka/vilket alternativ av förslagen de förordade och

varför. Sedan genomfördes tvärgruppsdiskussioner där eleverna presenterade

och värderade sina resultat från laborationen, diskuterade felkällor och tänkbara

konsekvenser av olika vattenkvalitet.

Lektion 6: AVSLUTANDE LEKTION

Den avslutande lektionen var en arbetslektion där eleverna arbetade med att

skriva laborationsrapport. I slutet av lektionen fyllde eleverna även i enkät två.

Efter detta återstod för eleverna att före sommarlovet lämna in ett utkast på en

laborationsrapport. Efter sommarlovet öppnades utkasten och eleverna tog tag i

rapportskrivandet under en längre skrivlektion. Sedan fick man som hemarbete

att inom två veckor bli klar med en slutversion av sin rapport.

Datainsamling Datainsamlingen bestod av digitala enkäter som via skolans lärplattform, It’s le-

arning, fylldes i av eleverna både före och efter genomförd undervisning. Dessu-

tom samlades elevernas laborationsrapporter in. Personliga reflektioner av lära-

ren dokumenterades i en digital loggbok.

Berglund & Ottander

56

Eleverna svarade anonymt på enkäterna som bestod både av flervalsfrågor

med svarsalternativ, där en likerts-skala med fyra nivåer tillämpades, samt öppna

frågor. För att mäta elevernas självskattade intresse besvarade eleverna före

undervisningen frågan, ”Hur stort eller litet är ditt intresse just nu till att jobba

med ett projekt som handlar om analys av dricksvatten?”, med fyra svarsalterna-

tiv (inte alls/inte särskilt/ganska/mycket intresserad). I enkäten efter undervis-

ningens genomförande ställdes frågan ”Hur intressant är projektet om analys av

dricksvatten som du jobbar med?” med samma fyra svarsalternativ.

För att få en bild av vilka frågor om dricksvatten som intresserar eleverna

ställdes två öppna enkätfrågor både före och efter genomförd undervisning: ”Vad

vill du veta om dricksvatten och varför vill du veta det?” samt ”Vad är viktigast

enligt dig att samhället och forskningen gör vad gäller vårt dricksvatten i framti-

den?” I enkäten efter genomförd undervisning ställdes även ett antal utvärde-

ringsfrågor kring de olika momenten i undervisningen. Frågorna som utvärde-

rade de olika lektionerna/undervisningsmomenten används i denna artikel som

stöd för diskussionen men resultaten presenteras inte i detalj.

Eleverna lämnade in sina laborationsrapporter digitalt via skolans lärplatt-

form med en inställning för plagieringskontroll (Urkund). Av totalt 42 elever

skedde ett bortfall av fem laborationsrapporter på grund av att elever åkte på ut-

bytesår, drabbades av långvarig sjukdom samt ett datorhaveri.

Analys För att svara på frågan om elevernas intresse beräknades medelvärden och stan-

dardavvikelse för skattat intresse (skala 1-4) för de två olika klasserna både före

och efter undervisningens genomförande.

Elevernas formulerade frågor om dricksvatten och deras åsikter om vad de

ansåg vara viktigast för samhället och forskningen att satsa på analyserades med

tematisk innehållsanalys (Cohen, Manion & Morrison, 2010) av båda författarna.

Frågorna kategoriserades vartefter utifrån vilket innehållsligt fokus frågorna

hade. De två klasserna analyserades som en helhet.

Elevernas frågor om dricksvatten innehöll både formuleringar som beskri-

ver ett visst innehåll samt att de frågar, eller vill veta svaren på, utifrån ett visst

perspektiv. Innehållsanalysen resulterade i 12 olika kategorier och vad som kän-

netecknar dem redovisas i tabell 1.


57

Tabell 1. Beskrivning av identifierade kategorier från den tematiska innehålls-analysen av elevers frågor om dricksvatten.

Benämning av kategori Beskrivning

Innehåll Efterfrågar fakta om vattnets innehåll, t.ex. hur

skiljer sig innehållet, vilka ämnen finns, vilken

halt av metaller

Geografi I Har fokus på hemkommunen och/eller andra

delar av Sverige i sin fråga

Hälsa Kopplar frågan till kropp och hälsa, vissa ut-

trycker detta i termer av om något är far-

ligt/nyttigt

Miljö Nämner miljö/föroreningar/naturen

Vardag Handlar om löddring/dusch/tvätt

Generella effekter Allmänt formulerad, söker information om

tänkbara effekter

Teknik Nämner t.ex. metoder för vattenrening

Ekonomi Tar upp kostnader och/eller nämner ekonomi

Geografi II Här nämns andra länder och/eller världen

Generella orsaker Allmänt formulerad, söker information om

tänkbara orsaker till skillnader i vattenkvalitet

Ingen fråga Har uttryckligen skrivit att hen saknar frågor

Blankt Helt tomma fält i enkäten

Det totala antalet kategoriseringar skiljer sig något (73 före, 65 efter). Resultaten

presenteras som % av totalt antal svarande elever (39 före, 35 efter). Både före

och efter har analysen landat i genomsnitt på två kategoriseringar per elev. Frå-

gorna som kategoriserats har varit av kortfattad karaktär och vatteninnehåll har

oftast kopplats till en annan kategori. Enstaka elever har uttryckt sig mer utförligt

(4 kategoriseringar för ett par elever). Sex elever valde att lämna blankt på frågan

i enkäten efter undervisningen. I enkäten före lämnade ingen blankt, men några

elever skrev uttryckligen att de inte hade någon fråga. Ingen uttryckte sig så i en-

käten efter. Vid kontroll av individuella koder framkom inget mönster i vilka som

lämnat blankt.

I en andra genomläsning kategoriserades de formulerade frågorna utifrån

uttryckta perspektiv hos eleven (t. ex. opersonligt, personligt, samhällsperspek-

tiv). Eleverna motiverar sina frågor mer eller mindre tydligt och i cirka 10% av

fallen har vi inte kunnat läsa in varför eleverna vill veta det de frågar efter.

Elevernas laborationsrapporter bedömdes enligt kunskapskraven av Ammie

Berglund. Konkretisering för A i vetenskapligt arbetssätt gjordes utifrån erfaren-

heter av kollegial sambedömning av liknande uppgifter och kan beskrivas som:

”Eleven resonerar om relevanta felkällor utifrån den undersökning och de resul-

Berglund & Ottander

58

tat som de har och gör detta ur flera perspektiv, till exempel både vattenprovtag-

ningen och titreringsmetoden, samt diskuterar utifrån de riktvärden/referens-

värden/källor som finns att tillgå.”

Konkretisering för A i samhällskoppling innebär att eleven tar upp fler än

ett perspektiv på betydelsen av vattnets hårdhet (t.ex. både hälsa och ekonomi)

och/eller att det finns en bredare diskussion om vattenanalysers betydelse mer

generellt. För A krävs att argument stöds av belägg med relevanta källor. Helst

ska det finnas argument både för och emot att till exempel avhärda vatten. Slut-

ligen krävs att diskussionen har en koppling till den egna undersökningens resul-

tat.

Forskningsetiska överväganden Eleverna informerades om forskningsprojektet muntligt och skriftligt vid första

lektionstillfället. En medgivandeblankett delades ut och elevernas underskrift gav

medgivande till deltagande i forskningsprojektet. Deltagandet i själva undervis-

ningen var obligatorisk för alla elever. Eleverna har garanterats full anonymitet i

analys och presentation av data. Laborationsrapporterna har bedömts med vet-

skap om vilken elev som skrivit rapporten. Detta behövdes då laborationsrappor-

ten även utgjorde bedömningsunderlag för betygsättning i kursen kemi 2. I ana-

lysen av elevernas laborationsrapporter har dock inga elever pekats ut och resul-

tatet av de bedömningar som är gjorda är enbart presenterade på gruppnivå.

Resultat

Elevers självskattade intresse Vid projektets början var majoriteten av eleverna måttligt intresserade av att ge-

nomföra ett projekt kring analys av dricksvatten (figur 2). Resultatet visar att

undervisningen medförde ett ökat intresse på gruppnivå så att andelen helt oin-

tresserade och endast måttligt intresserade minskade och andelen ganska intres-

serade ökade. Andelen mycket intresserade elever förändrades inte. En lärarob-

servation var att eleverna upplevde en hög arbetsbelastning under den period

som undervisningen pågick (Lärarlogg, 170511).


59

Figur 2. Resultat av elevernas skattning (1-4) på frågan ”Hur intresserad är du av att arbeta med ett projekt som handlar om att analysera dricksvatten?” före (gula staplar) och efter (röda staplar) den beskrivna under-visningen. Staplarna motsvarar medelvärden för de två klasserna (spridningsmått standardavvikelse).

Elevers frågor om dricksvatten och syn på vad samhället och forskningen ska prioritera Denna studie fokuserar på elevernas frågor, dels för att ”förmågan att ställa frå-

gor” är en viktig del i det vetenskapliga arbetet, dels som ett sätt att spåra vad som

intresserar dem samt ifall detta intresse på något sätt förändras av undervis-

ningen. Vid inledningen av tema-arbetet formulerar så gott som alla elever något

de vill veta i relation till dricksvattnet i deras närmiljö. Innehållsanalysen av den

inledande enkäten visar att eleverna främst ville veta vad dricksvattnet innehåller

i kombination med varifrån vattnet kommer (Figur 3 och 4; Tabell 1). De allra

flesta eleverna uttrycker tydligt att de söker fakta kring vattnets innehåll och de

vill veta för att de ”saknar fakta”.

De tendenser vi tycker oss se på gruppnivå är att frågor där vattnets innehåll

kopplas till geografiskt ursprung minskar i andel medan kopplingar till hälsa,

ekonomi och generella effekter/orsaker ökar efter genomförd undervisning. Frå-

gor med anknytning till hälsa kan exemplifieras med följande två elevers formu-

leringar:

Skillnader i potentiell hälsopåverkan beroende på vart vattnet kommer ifrån. Jag skulle vilja veta ifall visst kran-vatten har en dåligt effekt på min hälsa. (elev 1, enkät före)

Berglund & Ottander

60

Finns det några hälsofördelar med hårt respektive mjukt vatten. Skulle vilja veta detta då jag har mycket mjukt vat-ten hemma. (elev 2, enkät efter)

Figur 3. Exempel på elevers frågor om dricksvatten (enkät före) samt ett exempel på hur elever uttryckte att de inte hade några frågor. Citatet överst till vänster exemplifierar kategorikombinationen ”Vattnets innehåll” + ”Geografi I”.

Figur 4. Procentuell fördelning av teman i elevers frågor om dricksvatten före respektive efter genomförd undervisningssekvens.

0%10%20%30%40%50%60%70%80%

FÖRE EFTER


61

I den avslutande enkäten har elevernas frågor fortfarande ett fokus på vattnets

innehåll, men i flera fall mer specifikt kopplat till vattnets hårdhet. I enkäten efter

undervisningen har kategorin ”hälsa” blivit något vanligare och sju av 12 elever

uttrycker explicit hårdhet i kombination med ett hälsotema, vilket illustreras med

följande citat:

Vilket dH-värde anses vara det absolut bästa rent hälso-mässigt? (elev 3, enkät efter)

Jag vill veta om det finns några hälsofördelar med att dricka hårdare vatten eftersom många kosttillskott inne-håller järn och magnesium, som även hårt vatten innehål-ler. Detta vore intressant att veta eftersom det i så fall kan påverka mig och människor runt omkring mig. (elev 4, en-kät efter)

Dessutom tillkommer frågor som berör vattnets hårdhet och ekonomi samt ge-

nerella frågor om orsaker och effekter. Ett exempel är:

Hur vi kan sänka hårdheten i vattnet för att minska ekono-miska kostnader och miljöpåverkan. (elev 5, enkät efter)

Slutligen återfinns frågor i den avslutande enkäten som formulerats så allmänt

att det var svårt att kategorisera dem enligt de övriga. Ett exempel är:

Vad vattnets innehåll beror på, hur det skiljer sig och vilka effekter det har. (elev 6, enkät efter)

På gruppnivå ser vi en tendens till ökat personligt engagemang. I enkäten efter är

det en större andel elever som tydligare uttrycker ett behov av att "jag" vill veta

(för min hälsa t. ex.). Ett exempel på ett elevsvar som har ett tydligt samhällsper-

spektiv är:

Vad är det egentligen i vattnet? Det är viktigt att veta vad man egentligen får i sig, och det är viktigt för samhället överlag eftersom vatten är en grundpelare för samhället, om vattnet är hälsofarligt eller dåligt på något sätt påver-kar det alla. (elev 7, enkät efter).

Efter projektet tillkom frågor med tydligt skolfokus. Eleverna uttryckte att de ville

veta svar på frågor för att kunna skriva en bra laborationsrapport. Ett exempel är:

Vilken hårdhet är den optimala för dricksvatten? Jag vill veta detta eftersom att det är intressant och för att kunna använda i diskussionen i min laborationsrapport. (elev 8, enkät efter)

Berglund & Ottander

62

Den tematiska innehållsanalysen av elevernas formuleringar i vad de anser att

samhället och forskningen bör satsa på vad gäller dricksvatten i framtiden för-

ändrades inte nämnvärt av undervisningen (Tabell 2). Mest framträdande var be-

hovet att säkra renheten på och tillgången till rent dricksvatten. En elev uttrycker

det så här:

Personligen tror jag det finns viktigare aspekter än hård-heten, då det exempelvis finns vattenförgiftningar som kan ge mycket större effekter på både människans hälsa och vår miljö. Sen finns ju kanske den mest relevanta aspekten, och det är ju att det finns en väldigt stor sannolikhet att många kommer påverkas av en distinkt avsaknad av dricksvatten då det redan nu börjar bli en bristvara. (elev 9, enkät efter)

Tabell 1. Resultat av en tematisk innehållsanalys av elevernas uttryck för vad de anser att samhället och forskningen bör prioritera vad gäller dricksvatten i framtiden.

Tema Säkra rent vat-ten

Renings-processer

Säkra till-gång och bevara

Bevaka hälsoef-fekter

Annat

Före (%) 36 18 25 15 2

Efter (%) 33 19 19 22 6

Elevers måluppfyllelse i bedömda laborationsrapporter Resultatet av lärarens bedömning av två olika förmågor: förmåga till vetenskap-

ligt arbetssätt och förmåga att diskutera kemins betydelse för individ och sam-

hälle enligt kunskapskraven presenteras i figur 5. Samtliga inlämnade rapporter

nådde minst godkänd nivå i båda klasserna. Det var något fler elever som nådde

A för förmågan att diskutera samhällsfrågor jämfört med samma nivå för veten-

skapligt arbetssätt. De elever som fick bedömningen C för samhällskoppling kan

diskutera hårdhet ur flera perspektiv. Det som fattas för A är i regel att de inte på

ett tydligt sätt kopplar resonemangen till de egna resultaten.

Flera elever som nådde C på vetenskapligt arbetssätt kan exempelvis reso-

nera utförligt om någon eller några felkällor, men för att få ett A fattas att de tyd-

ligt kopplar resonemangen till den egna planeringen av provtagning och de egna

resultaten i relation till referensvärden.


63

Figur 5. Resultat av lärarens bedömning av två klassers laborationsrapporter (N=37). Blå staplar visar bedöm-ningen av förmåga till vetenskapligt arbetssätt och orange färg förmågan att diskutera frågor som rör kemins betydelse för individ och samhälle. Varje rapport har bedömts motsvara kraven för E, C eller A för respektive förmåga.

Diskussion

Syftet med den beskrivna studien var att genom en konkret analys av elevers ut-

tryckta intresse och frågor, öka förståelsen för konsekvenser av att genomföra la-

borationen hårdhetsbestämning med en vidare SNI-inramning på temat dricks-

vattenkvalitet. Som utgångspunkt valdes problem med föroreningar i dricksvat-

ten då detta förekommit i flera medierapporteringar både nationellt och mer lo-

kalt inom Uppsala kommun.

Elevernas självskattade intresse ökade Den genomförda undervisningen medförde att elevernas intresse för att genom-

föra analys av dricksvattnet ökade (figur 2). Att elever blir engagerade och intres-

serade av projekt som inramas som en SNI är visat i många studier (t.ex. Ottander

& Ekborg, 2012). Med den datainsamling som gjorts kan vi inte avgöra om någon

viss del i den erbjudna SNI-undervisningen haft särskild inverkan på detta. Valet

att själva undersökningen bygger på analys av eget dricksvatten skulle kunna vara

en viktig del. Att andelen mycket intresserade elever är förhållandevis låg skulle

kunna bero på att projektet genomfördes under en period med hög arbetsbelast-

ning. En alternativ förklaring kan vara att en inramning av SNI kan vara utma-

nande för vissa elever. En studie av Ideland och Malmberg (2012) visade att en

del högpresterande elever var mindre intresserade eftersom de vill ha en under-

Berglund & Ottander

64

visning där de känner sig trygga med att kunna visa sin kapacitet. Kanske en in-

ramning som tar in forsknings- och utvecklingsperspektiv var särskilt viktigt att

få med dessa elever. I utvärderingsdelen i enkäten efter projektet finns elever som

i frisvarsdelen uttrycker önskemål om att få träffa forskare eller experter inom

området.

Teman för elevernas frågor Många elever gör kopplingar till hälsa i sina frågor om dricksvatten. Den typen av

frågor förekommer både innan projektet och i en ännu större andel efter pro-

jektet. I frågorna efter projektet uttrycks flera av de hälsokopplade frågorna mer

specifikt kring just vattnets hårdhet, till exempel elever som vill veta om det finns

ett optimalt hårdhetsvärde för just hälsan. En möjlig förklaring till att detta foku-

serades, som också stöds av lärarens observationer, är att eleverna försökte hitta

information om riktvärden för vilken hårdhet som är bra för hälsan, men att det

inte går att hitta. Det vetenskapliga kunskapsläget vad gäller kopplingen mellan

hårdhet och hälsa är nämligen inte helt klarlagt (se länkar nedan, t.ex. WHO-

rapporter och artikel från KTH-forskare). När eleverna söker information och

granskar tidigare rapporteringar, ser de att det inte finns enkla svar. Det är en

viktig lärdom i sig att se att kunskapsläget inte är fastställt inom ett område. Uti-

från ett samhälleligt perspektiv gav det eleverna inblick i hur naturvetenskaplig

kunskap växer fram och är under utveckling (jmf. Roberts, 2007). Undervis-

ningen tycks ha bidragit till att rikta elevernas uppmärksamhet mot kopplingen

mellan hårdhet och hälsa, något som kan skapa oro. Läraren noterade ingen oro

eller rädsla under lektionerna, mer nyfikenhet och undran över varför det inte

gick att hitta något svar på frågorna eleverna hade om de optimala hårdhetsvär-

dena för hälsa. När det gäller vad eleverna ansåg att samhället och forskningen

borde prioritera vad gäller dricksvatten i framtiden tillkom fler frågor som expli-

cit nämner hårdhet i sina formuleringar, men ingen av eleverna gjorde det med

koppling till just hälsa (jmf. tabell 2). I datasetet finns endast en elev (enkät före)

som uttrycker oro i form av att hen inte vill veta något om dricksvatten för att ”det

kan finnas något farligt i det”.

En kategori av frågor som tillkommer som ett helt nytt tema efter projektet

är de som kopplas till ekonomi. Få elever verkar ha reflekterat tidigare över kost-

nader kopplade till dricksvatten – det är ju bara att öppna kranen och så får man

vatten. Att det kan finnas kostnader kopplade till bearbetning av dricksvatten är

ny kunskap som påverkar elevernas bild av ämnet i en samhällskontext. Endast

en mindre andel av eleverna uttrycker frågor som är kopplade till att de ska göra

en skoluppgift, det vill säga skriva en laborationsrapport (elev 8, enkät efter). En

större andel frågor uttrycks med ett samhällsfokus (elev 6, 7 och 9, enkät efter).

Sammanfattningsvis ger studien visst stöd för att undervisningsmomentet gett

medborgarkunskaper, det vill säga både ställer frågor relaterade till kemins roll i


65

samhället, kritiskt ifrågasätter rapporter och diskuterar framtida dilemman (jmf.

Vision II; Roberts, 2007; Lundqvist, Säljö & Östman, 2013).

Måluppfyllelse i bedömda laborationsrapporter En fråga i studien var att få en bild av om SNI-inramningen av laborationen

kunde erbjuda eleverna möjligheter både till ett lärande i det vetenskapliga ar-

betssättet och en utveckling av förmågan att diskutera betydelsen i en samhälls-

kontext. Här använder vi lärarens bedömning av laborationsrapporter för att

svara på frågan om eleverna utvecklar ett kunnande i både vetenskapligt arbets-

sätt och förmågan att använda kunskaper i kemi för att diskutera frågor med

koppling till individ och samhälle. Bedömning av vetenskapligt arbetssätt är nå-

got som inom kemiämnet ofta görs på praktiska kursprov och i just laborations-

rapporter. Läraren har med sig erfarenheter av sambedömning inom lärargrup-

pen på Katedralskolan vad gäller vetenskapligt arbetssätt för andra laborationer.

En viktig del i SNI-undervisning är att utveckla elevernas förmåga att förstå

och formulera egna argument. Här visar svensk forskning att lärare inom natur-

vetenskap tenderar att i sin bedömning av förmågan till stor del utgå från det

naturvetenskapliga kunnandet som eleverna visar prov på, medan språklärare på

ett bättre sätt inkluderar elevernas förmåga att välja och använda material från

pålitliga källor och att strukturera sin argumentation (Christenson, Gericke &

Rundgren, 2017). I vår studie har läraren själv gjort bedömningarna av elevernas

förmåga att argumentera och diskutera. Ett utvecklingsområde som läraren själv

identifierat är att prioritera att genomföra sambedömning med kollegor och an-

vända de verktyg som föreslås i studien av Christenson, Gericke och Rundgren

(2017).

Tidigare studier kring laborativt arbete (t.ex. Ottander & Grelsson, 2006)

har redovisat didaktiska utmaningar med att göra eleverna delaktiga i att formu-

lera frågor och planera undersökningar. Den undervisningsdesign som utprövats

i denna studie ger möjlighet för eleverna att bli delaktiga och resultatet visar att

eleverna visar att de kan formulera frågor och hypoteser och planera en under-

sökning. Att dessa moment i det vetenskapliga arbetet fungerat så pass väl tror vi

beror på att temat dricksvatten engagerade och att provtagningen av vatten i de

egna hemmen skapade en delaktighet från start. Vidare visar eleverna att de både

kan bearbeta och presentera sina resultat på ett tydligt sätt och dra rimliga slut-

satser baserade på både medelvärden och spridningsmått. Att studentdrivna la-

borativa projekt i kemi kan ge gynnsam utveckling av förmåga till vetenskapligt

arbetssätt visas i flera studier, exempelvis av Gao (2015) som undersökt studenter

som genomfört olika miniprojekt i analytisk kemi. Precis som i denna studie an-

vänder Gao lärarens bedömning av laborationsrapporter som grund för sina slut-

satser. Vidare visade analysen i vår studie att eleverna kunde väva in en samhälls-

koppling i sina laborationsrapporter.

Berglund & Ottander

66

Läraren lyfte efter bedömningen av laborationsrapporterna fram att vissa

elever är så självkritiska att de inte vågar eller kan se värdet av att använda sina

egna resultat i en fördjupande diskussion. En tänkbar förklaring till detta är att

de blivit vana vid att deras egna undersökningar alltid har många felkällor och att

man i kemiundervisningen betonar betydelsen av att kunna identifiera felkällor.

Övriga reflektioner kring undervisningen Ett didaktiskt val i undervisningsdesignen gäller styrningen av frihetsgrader för

eleverna i den laborativa undersökningen. Här valdes en högre frihetsgrad i pro-

blemformulering och planering av vattenprovtagning, och lägre frihetsgrad i den

analytiska metoden för hårdhetsbestämning. Det är relativt enkelt att tänka ut

undersökningsbara frågor med dricksvatten men samtidigt finns tillräcklig kom-

plexitet i planeringsfasen som gör att eleverna utmanas. Gao (2015) som genom-

förde studentdrivna projekt poängterade det positiva. Samtidigt var en stor ut-

maning för läraren att studenterna hade så stor frihet i sina val av frågeställning

och metoder att det blev svårt för läraren att räcka till för alla. I det vattenanalys-

projekt som vi presenterat använder alla elever samma analytiska metod, vilket

underlättar det praktiska genomförandet för läraren. Trots att eleverna i prakti-

ken gör samma sak (titrerar) så ligger olikheterna i de insamlade vattenproverna

och att de har olika hypoteser som prövas.

Det laborativa analysarbetet fungerade utan problem för de flesta och de

hann göra flera upprepade titreringar under laborationstillfället. När den beprö-

vade mätmetoden inte fungerar uppstår ett direkt behov av att problematisera

hur man mäter, något som kan ge ett fördjupat lärande i kemisk analys. Några

elever upptäckte exempelvis att de inte fick något färgomslag från blått till rosa

när de tillsatte sitt vattenprov. Detta händer när halten metalljoner i vattenprovet

är lägre än titreringsmetodens detektionsnivå. De elever som upplevde detta hade

tagit med vatten från egen brunn och anledningen till de låga halterna berodde

på att nya avhärdare hade installerats i deras hem vilket framkom då eleverna

frågade om detta hemma. Som förslag diskuterades möjligheten att koka vatten-

provet och låta det indunsta för att om möjligt öka koncentrationen av metall-

joner i vattenprovet. En grupp gjorde detta genom att koka en uppmätt volym

vatten i glasbägare på induktionshäll till en fjärdedels volym. Det indunstade vat-

tenprovets halt blev då så pass hög att det kom över titreringsmetodens detekt-

ionsnivå. För dessa elever fick begreppet detektionsnivå en fördjupad betydelse.

Några andra elever fick en rosafärgad lösning när de endast tillsatte avjonat vat-

ten (då indikatorn borde ge blå färg). Orsaken till detta var föroreningar i det kärl

de använde och lösningen blev att skölja ur med avjonat vatten och upprepa för-

söket. Dessa elever fick även upp ögonen för varför analysmetoden innehöll steg

där man kontrollerar att indikatorn är ”nollställd” innan man tillsätter ett okänt

vattenprov. Att oväntade resultat i kemilaborationer kan ge ett särskilt lärande är


67

något som diskuteras av Hamza (2014). Ett lärandeförlopp påverkas av många

faktorer och dilemmat för läraren är att bedöma och bestämma när det är dags

att gripa in. Hamza (2014) lyfter också fram att det är viktigt att eleverna kan

skapa en kontinuitet mellan de möten de gör i undervisningen och syftet med

arbetet. Här var syftet med laborationen helt klart för eleverna och det oväntade

kunde gynna lärandet utan att de tappade fokus på uppgiften.

De diskussioner om konsekvenser av olika hårdhetsgrader som tidigare års-

kullar av elever haft (som gjort liknande laboration men utan samma SNI-inram-

ning) har mest handlat om problem med igenkalkning och konsekvenser av detta

för individ och samhälle. När det gäller frågor om koppling mellan hårdhet och

hälsa är det bra att som lärare känna till att kunskapsläget inte är helt klarlagt (se

länkar nedan). När det inte finns ett enkelt eller tydligt svar på en fråga är det bra

att få till en bredare diskussion i klassen där olika perspektiv kan ges. I och med

att den valda utgångspunkten i SNI-undervisningen här har en ingång som är

bredare än själva laborationen så kan det även vara på sin plats att i avslutningen

av projektet hjälpa eleverna att sätta hårdhet i relation till andra vattenkvalitets-

markörer.

Ett gemensamt utforskande av undervisning för forskare och lärare är beri-

kande. Den tematiska innehållsanalysen blev ett konkret verktyg för mötet mel-

lan forskning och praktik. Digitala enkäter gav en enkel datainsamling men med

klara begränsningar. Enkäten efter är inte det bästa sättet för att få djupgående

insikt i vad eleverna lärt eller vad laborationen väcker för nya tankar och frågor.

Att ta del av elevsamtal eller göra intervjuer skulle vara värdefullt för en fördjupad

analys, men det är svårare att hinna med som undervisande lärare. Studier som

denna dokumenterar en ämnesdidaktisk kunskap på ett sätt som förhoppningsvis

kan vara användbar för både lärarkollegor, lärarutbildning och didaktiska fors-

kare. Själva dokumentationen som artikel i detta forum ger en god möjlighet för

vidareutveckling av undervisning som både är forskningsbaserad och bygger på

beprövad erfarenhet.

Referenser

Almqvist, J., Hamza, K., & Olin, A. (Red.). (2017). Undersöka och utveckla undervisning. Professionell utveckling för lärare. Lund: Studentlittera-tur AB.

Bossér, U. (2018). Exploring the complexities of integrating socioscientific is-sues in science teaching. Doktorsavhandling 304/2018, Linnéuniversi-tetet. Växjö: Linnaeus University Press.

Berglund, A. & Ottander, C. (2017). Laboratory work and a SSI about water quality: is it possible to develop both socially responsible citizens and scientific skills? Conference poster at Science & Society in Education: Promoting Responsible Research & Innovation through Science Educa-tion. Dublin City University, Dublin, Ireland. 20 augusti 2017. Hämtad:

Berglund & Ottander

68

https://www.parrise.eu/wp-content/uploads/2017/09/Ammie_Ber-glund_-_Laboratory-work-and-a-SSI-about-water-quality.pdf

Broman, K. & Simon, S. (2015). Upper secondary school students´ choice and their ideas on how to improve chemistry education. International Jour-nal of Science and Mathematics Education, 13(6), 1255-1278.

Carlgren, I., Eriksson, I., & Runesson, U. (2017). Learning study. I (I. Carlgren, Red), Undervisningsutvecklande forskning – exemplet Learning study, s. 17-30. Malmö: Gleerups.

Christenson, N., Gericke, N., & Rundgren, SN.C. (2017). Science and Language Teachers’ Assessment of Upper Secondary Students’ Socioscientific Ar-gumentation. International Journal of Science and Mathematics Edu-cation, 15(8), 1403-1422.

Cohen, L., Manion, L., & Morrison, K. (2010). Research Methods in Education (Sixth ed.). London and New York: Routledge.

Ekborg, M., Ideland, M., Lindahl, B., Malmberg, C, Ottander, C., & Rosberg, M. (2012). Samhällsfrågor i det naturvetenskapliga klassrummet. Malmö: Gleerup.

Ekborg, M., Ottander, C., Silfver, E., & Simon, S. (2013). Teachers’ Experience of Working with Socio-scientific Issues: A Large Scale and in Depth Study. Research in Science Education, 43(2), 599–617.

Gao, R. (2015). Incorporating Students’ Self-Designed, Research-Based Analyti-cal Chemistry Projects into the Instrumentation Curriculum. Journal of Chemical Education, 92(3), 444–449.

Haglund, J. & Hultén, M. (2017). Tension Between Visions of Science Education The Case of Energy Quality in Swedish Secondary Science Curricula. Science & Education, 26(3), 323–344.

Hamza, K. M. & Wickman, P-O. (2013). Supporting Students’ Progression in Science: Continuity Between the Particular, the Contingent, and the General. Science Education, 97(1), 113–138.

Hamza, K. (2014). Tillfälligheternas undervisning. I (B. Jakobson, I. Lundegård, & P-O. Wickman, Red.), Lärande i handling. En pragmatisk didaktik. s.89-98. Lund: Studentlitteratur.

Högström, P., Ottander, C., & Benckert, S. (2006). Lärares mål med laborativt arbete: utveckla förståelse och intresse. NorDiNa, 5(3), 54-66.

Högström, P., Ottander, C., & Benckert, S. (2010). Laborativt arbete i grundsko-lans senare år: Lärares perspektiv. NorDiNa, 6(1), 80-91.

Ideland, M. & Malmberg, C. (2012). Body talk: students’ identity construction while discussing a socioscientific issue. Cultural Studies of Science Education, 7(2), 279-305.

Lundqvist, E., Säljö, R., & Östman, L. (2013). Inledning: literacy och scientific literacy. I (E. Lundqvist, R. Säljö & L. Östman, Red), Scientific literacy; Teori och praktik (s. 71-86). Malmö: Gleerups Utbildning AB.

Ottander, C. & Ekborg, M. (2012). Students’ Experience of Working with Soci-oscientific Issues - a Quantitative Study in Secondary School. Research in Science Education, 42(6), 1147-1163.

Ottander, C. & Grelsson, G. (2006). Laboratory work: the teachers’ perspective. Journal of Biological Education, 40(3), 113-118.

https://www.parrise.eu/wp-content/uploads/2017/09/Ammie_Berglund_-_Laboratory-work-and-a-SSI-about-water-quality.pdf

https://www.parrise.eu/wp-content/uploads/2017/09/Ammie_Berglund_-_Laboratory-work-and-a-SSI-about-water-quality.pdf


69

Ottander, K. (2015). Gymnasieelevers diskussioner utifrån hållbar utveckling: meningsskapande, naturkunskapande, demokratiskapande. Doktorsavhandling, Umeå Universitet, Umeå: Print & Media.

Roberts, D. A. (2007). Scientific literacy/science literacy. In (S.K. Abdell & N.G. Lederman, Eds.), Handbook of research on science education (pp. 729-780). New York: Routledge.

Roberts, D. A. & Östman, L. (1998). Problems of meaning in science curricu-lum. New York: Teachers College Press.

Sadler, T. D., Barab, S.A., & Scott, B. (2007). What Do Students Gain by Engaging in Socio-Scientific Inquiry? Research in Science Education, 37(4), 371-391.

Skolverket (2011a). Ämnesplan Kemi för gymnasieskolan. URL: www.skolver-ket.se/laroplaner-amnen-och-kurser/gymnasieutbildning/gymnasie-skola/kem [Information hämtad: 2017-11-29]

Skolverket (2011b). Kursplan Kemi för grundskolan. URL: https://www.skolver-ket.se/laroplaner-amnen-och-kurser/grundskoleutbildning/grund-skola/kemi#anchor3 [Information hämtad: 2017-12-11]

Skolverket (u.å). Samhällsfrågor med naturvetenskapligt innehåll. https://lar-portalen.skolverket.se/#/modul/2-natur/Gymnasieskola/504-SNI

Zeidler, D. L. & Nichols, B. H. (2009). Socioscientific Issues: Theory and Prac-tice. Journal of Elementary Science Education, 21(2), 49-58.

Wickman, P-O. & Östman, L. (2014). Att göra lärandet synligt. I (Jakobson B, Lundegård I & Wickman P-O, Red.). Lärande i handling – en pragmatisk didaktik. (s. 38-41). Lund: Studentlitteratur AB.

Östman, L. & Wickman, P-O. (2014). A Pragmatic Approach on Epistemology, Teaching, and Learning. Science education, 98(3), 375-382.

Länkar

Videofilmad demonstration av komplexometrisk EDTA-titrering: youtu.be/dWB9hWmQhFw Hardness in Drinking-water. Background document for development of WHO Guidelines for Drinking-water Quality World Health Organization 2011: http://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/chemicals/hardness.pdf Guidelines for drinking-water quality: fourth edition incorporating the first addendum ISBN 978-92-4-154995-0 World Health Organization 2017: https://www.who.int/water_sanitation_health/publications/drinking-water-quality-guidelines-4-including-1st-addendum/en/ (se t ex s. 115 för citat om osäkert läge om rekommenderade värden ur hälsoperspektiv för kalcium, fler detaljer finns i Annex 1). Dricksvattnets betydelse för tillförsel av mineralämnen. Publikation via Livsme-delsverket skrivet av Wulf Becker, Irene Mattisson, 2016: https://www.livsmedelsverket.se/globalassets/livsmedel-innehall/mat-dryck/dricksvatten/dricksvattnets-betydelse-for-tillforsel-av-mineralamnen.pdf

http://www.youtu.be/dWB9hWmQhFw

http://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/chemicals/hardness.pdf

https://www.who.int/water_sanitation_health/publications/drinking-water-quality-guidelines-4-including-1st-addendum/en/

https://www.who.int/water_sanitation_health/publications/drinking-water-quality-guidelines-4-including-1st-addendum/en/

https://www.livsmedelsverket.se/globalassets/livsmedel-innehall/mat-dryck/dricksvatten/dricksvattnets-betydelse-for-tillforsel-av-mineralamnen.pdf

https://www.livsmedelsverket.se/globalassets/livsmedel-innehall/mat-dryck/dricksvatten/dricksvattnets-betydelse-for-tillforsel-av-mineralamnen.pdf

Berglund & Ottander

70

WHO måste se över riktlinjer för dricksvatten. KTH NYHET, publicerad 2014-10-27: https://www.kth.se/aktuellt/nyheter/who-maste-se-over-riktlinjer-for-dricksvatten-1.512806


Ammie Berglund är lektor vid Katedralskolan i Uppsala där hon un-

dervisar i biologi, kemi och naturkunskap. Ammie har med sin fors-

karutbildning i biologi särskilt intresserat sig för utveckling av labo-

rativa arbetssätt i undervisningen. Intresset för SNI ledde fram till

ett samarbete med Christina Ottander och medverkan i framtagan-

det av Skolverkets SNI-modul. Ammie fokuserar nu på att integrera

utvecklingen av sin och kollegornas undervisning med ämnesdidak-

tisk forskning. Hon har också sedan 2017 som en del av sin tjänst ett

uppdrag att handleda lärardrivna FoU-projekt inom Uppsala kom-

mun.

Christina Ottander är professor i naturvetenskapens didaktik vid

Umeå universitet. Hennes forskning är praktiknära och syftar till att

öka kunskaperna om vilken betydelse undervisningsformer och

kontext har för lärande i och intresse för naturvetenskap. Fokus lig-

ger på att utveckla och beskriva den ämnesdidaktiska lärarkunskap

som behövs för att utveckla och stödja elever i olika undervisnings-

sammanhang. Områden hon har studerat är undervisning genom

samhällsfrågor med naturvetenskapligt innehåll, laborativt arbete

samt naturvetenskap i förskolan.

https://www.kth.se/aktuellt/nyheter/who-maste-se-over-riktlinjer-for-dricksvatten-1.512806

https://www.kth.se/aktuellt/nyheter/who-maste-se-over-riktlinjer-for-dricksvatten-1.512806

Utveckling av undervisning kring samhällsfrågor med naturvetenskapligt innehåll

71

Utveckling av undervisning kring samhällsfrågor med naturvetenskapligt innehåll – utmaningar och möjligheter Ulrika Bossér

Linnéuniversitetet

Sammanfattning

Undervisning kring samhällsfrågor med naturvetenskapligt innehåll,

SNI, är ett sätt att främja elevers utveckling av naturvetenskaplig med-

borgarbildning och handlingskompetens. Undervisning kring SNI inne-

bär ofta betydande inslag av elevdeltagande och öppenhet för en rad

olika perspektiv, vilket kan innebära utmaningar för lärare. Syftet med

den här artikeln är att presentera och diskutera några resultat från en

avhandling där lärares utveckling av undervisning kring SNI har stu-

derats. I avhandlingen har inspelningar av två lärares gemensamma

reflektioner kring utveckling av undervisning kring SNI och inspel-

ningar från de två lärarnas lektioner analyserats. Lärarna undervi-

sade i kursen Naturkunskap 1b på det Samhällsvetenskapliga program-

met. Resultaten visar att utmaningar som lärare kan möta handlar om

elevdeltagandet i undervisningen och om att balansera mellan olika

mål med undervisningen. Dessutom synliggörs strategier som de två

lärarna använde i undervisningen och dessa strategier diskuteras i re-

lation till utmaningar och mål med undervisning kring SNI. En för-

hoppning är att kunskap om dessa utmaningar och strategier kan

hjälpa lärare att ha beredskap att möta utmaningar med att undervisa

kring SNI. Vidare introduceras begreppet positionering som ett analy-

tiskt redskap som kan användas av lärare för att reflektera kring

aspekter av undervisningspraktiken i relation till de mål de vill uppnå.

Inledning

Dagligen möter vi frågor med ett naturvetenskapligt innehåll som debatteras och

har en stor betydelse i samhället. Är det riskfritt att äta genmodifierade livsme-

del? Bör alla föräldrar vaccinera sina barn mot mässling? Vilka åtgärder bör vid-

Bossér

72

tas i samhället för att bromsa den globala uppvärmningen? Dessa frågor kan be-

nämnas samhällsfrågor med ett naturvetenskapligt innehåll, SNI (Ekborg m.fl.,

2016). SNI kännetecknas av att de har kopplingar till naturvetenskap, men de är

också värdeladdade och involverar ofta intressekonflikter och saknar därmed

givna lösningar och rätta svar. Media rapporterar ofta om dessa frågor och den

information som presenteras kan vara ofullständig eller motsägande (Ratcliffe &

Grace, 2003). Kunskaper i och om naturvetenskap är nödvändiga för att kunna

förstå en SNI, granska argument i frågan och bilda sig en egen uppfattning, men

det är inte tillräckligt. Ofta krävs även etiska, sociala och ekonomiska övervägan-

den.

På grund av sin komplexa och öppna karaktär lämpar sig SNI för att elever

ska få träna på att granska och värdera information med ett naturvetenskapligt

innehåll och formulera egna ståndpunkter, men också förstå hur det kommer sig

att man kan komma fram till olika ståndpunkter och beslut. Dessa förmågor är

en del av det som brukar kallas en naturvetenskaplig medborgarbildning (Skol-

verket, 2011a). De betonas i målen för skolans naturvetenskapliga ämnen och är

särskilt framträdande i ämnet Naturkunskap på gymnasiet (Skolverket, 2011b).

Ett övergripande mål med undervisningen är att eleverna utvecklar handlings-

kompetens. Handlingskompetens beskrivs som att eleven ska kunna ”se sin egen

roll i aktuella samhällsfrågor” och ”utifrån insikten om sin egen roll /…/ formu-

lera förslag till förändring och på så sätt delta i och påverka samhällsfrågor (ibid.

s. 1).

För att eleverna ska få möjlighet att formulera egna ståndpunkter och sam-

tidigt få insikter i och förståelse för andras perspektiv och ställningstaganden så

behöver undervisningen ge eleverna möjlighet att diskutera och argumentera

kring olika SNI. Tidigare forskning har visat att sådan undervisning med bety-

dande inslag av elevdeltagande och öppenhet för en rad olika perspektiv kan in-

nebära stora utmaningar för lärare (Sadler, 2011), men också för elever (Zeidler,

Applebaum & Sadler, 2011). En förklaring till lärarnas utmaningar kan vara att

traditioner inom naturvetenskaplig undervisning som fokuserar på naturveten-

skapliga fakta och begrepp har stort inflytande över lärare i naturvetenskapliga

ämnen (Leden, Hansson, Redfors & Ideland, 2015; Lunde, 2014; Lundqvist &

Sund, 2018). För elever kan undervisning kring SNI innebära att de blir utma-

nade i sina invanda elevroller där de vet vad som förväntas av dem (Ideland &

Malmberg, 2012).

Syftet med den här artikeln är att presentera några resultat från min av-

handling (Bossér, 2018). Inom ramen för avhandlingsarbetet följde jag under två

läsår två gymnasielärare som arbetade med SNI i kursen Naturkunskap 1b. Lä-

rarna hade teoretiska kunskaper om undervisning kring SNI från en fortbild-

ningskurs om 15 högskolepoäng, men de hade inte tidigare använt SNI i sin

undervisning. De arbetade därför under dessa två läsår med att utveckla under-

visning kring SNI. Ett mål med avhandlingen var att synliggöra olika strategier


73

som lärarna använde i undervisningen och att diskutera dessa i relation till utma-

ningar och mål med undervisning kring SNI. Min utgångspunkt var att när lärare

utvecklar och förändrar sin undervisning är det viktigt att de kan ta avstamp i det

som de redan gör och den kunskap de har. Här kan forskning bidra genom att

synliggöra och sprida kunskap om lärares praktik, men också genom att introdu-

cera och utveckla begrepp som gör det möjligt att beskriva och problematisera

särskilda aspekter av praktiken (Wickman, 2012).

De resultat som presenteras här rör utmaningar med undervisning kring

SNI som handlar dels om elevdeltagande dels om att balansera mellan olika mål

med undervisningen. Resultaten handlar också om strategier som de två lärarna

föreslog eller använde sig av i sin undervisning som hör ihop med dessa utma-

ningar. Avslutningsvis diskuterar jag vilka möjligheter för utveckling av under-

visning kring SNI som har kommit fram genom att på detta sätt synliggöra

aspekter av dessa två lärares praktik. Resultaten bygger på analyser av ljud- och

videoinspelat material. Det rör sig om inspelningar från sex möten där de två lä-

rarna gemensamt reflekterade kring sin undervisning och från sex av lärarnas

lektioner på det Samhällsvetenskapliga programmet.

Att stödja och visa värdet av elevers deltagande

De två lärarna i studien strävade efter att undervisningen skulle ha betydande

inslag av elevdeltagande med en öppenhet för en rad olika perspektiv på de SNI

som behandlades. En utmaning som de ställdes inför var att många av eleverna

inte gärna deltog i diskussioner och argumentation kring SNI. Det kom till uttryck

genom att endast ett fåtal elever var aktiva och delade med sig av sina idéer, fram-

för allt i helklassdiskussioner.

Resultaten från studien tyder på att lärarna mot bakgrund av denna utma-

ning blev mer medvetna om att de på olika sätt behövde stödja elevernas delta-

gande. Det handlade om att organisera undervisningen så att eleverna fick möj-

lighet att förbereda sig på olika sätt inför diskussioner. Eleverna fick till exempel

läsa bakgrundsmaterial där olika intressegrupper fanns representerade för att ha

något att utgå ifrån i diskussionen. De kunde också få förbereda sig i mindre grup-

per innan en helklassdiskussion genomfördes, för att fler idéer skulle komma

fram i diskussionerna. Dessutom lät lärarna ibland elever reflektera skriftligt

kring en särskild frågeställning. Lärarna lät sedan dessa reflektioner anonymt

ligga till grund för vidare diskussioner i samtalet. På så vis kunde en mångfald av

perspektiv komma fram i undervisningen, trots att eleverna inte alltid ville delta

muntligt.

Resultaten tyder också på att lärarna blev mer medvetna om att de behövde

visa att det var värdefullt att eleverna deltog i diskussionerna. Det handlade till

exempel om att bygga vidare på idéer som eleverna bidrog med i diskussionerna,

Bossér

74

så att det blev meningsfullt för dem att delta. Lärarna kunde göra det genom att

genomföra diskussioner i två steg, där det som eleverna förde fram i en första

diskussionsrunda bildade underlag för en efterföljande diskussion. Det handlade

också om att bemöta elevers oro och frustration när allvarliga problem, till exem-

pel global uppvärmning, behandlades i undervisningen. Sådana ämnen väckte

ibland starka känslor hos eleverna och dessa kom till uttryck när eleverna upp-

muntrades att dela med sig av sina perspektiv. Ett sätt för lärarna att bemöta

detta var att de lyfte fram positiva exempel och områden där det sker framsteg

inom forskning och utveckling. Det handlade inte om att förringa problemen eller

elevernas negativa känslor, utan om att presentera en nyanserad bild med både

hot och möjligheter.

Att balansera mellan olika mål

Resultaten från avhandlingen tyder på att en annan utmaning för de två lärarna

var att balansera mellan olika mål med undervisningen. Ett mål med undervis-

ning kring SNI är, som nämnts tidigare, att eleverna utvecklar handlingskompe-

tens. Undervisningen syftar alltså till att främja elevernas insikt om sin egen möj-

lighet att delta i diskussioner och beslut rörande SNI. Samtidigt ska eleverna ges

möjlighet att utveckla specifika ämneskunskaper och förmågor. Det finns ingen

motsättning mellan dessa mål, men resultaten tyder på att lärarna upplevde en

rad spänningar som de måste hantera.

Som ett led i att främja elevernas handlingskompetens betonade lärarna att

de ville att eleverna skulle utveckla sin självständighet. Det handlade om att ele-

verna skulle lära sig att själva söka och värdera information. De skulle också träna

på att dra egna slutsatser utifrån den information de hade. Lärarna uttryckte dock

oro över att om eleverna fick arbeta för självständigt så skulle de kanske inte dra

rimliga slutsatser och inte utveckla tillräcklig ämneskunskap. När det gäller att

hantera den här spänningen så tyder resultaten på att lärarna var osäkra på hur

de skulle agera i klassrummet. I ett av samtalen där lärarna reflekterar kring sin

undervisning undrar till exempel den ena läraren ”Hur länge ska jag låta dem

göra fel?”. När han talar om hur han agerar i klassrummet så säger han att

Jag försöker att inte säga så mycket, jag måste hålla igen. Jag ska säga tillräckligt mycket så de förstår uppgiften men jag ska inte säga svaret till dem. /…/ Jag vill att de förstår uppgiften så att de gör den rätt, så som jag har tänkt mig, så de vet vad det är jag är ute efter.

Här finns det alltså en spänning mellan att låta eleverna arbeta självständigt och

”hålla tillbaka” och att styra så att eleverna arbetar mot avsedda mål. I mina ana-

lyser av inspelningarna från lärarnas lektioner var jag därför intresserad av att


75

identifiera strategier som lärarna kunde använda för att hantera den här spän-

ningen. Begreppet positionering (van Langenhove & Harré, 1999) visade sig an-

vändbart för detta ändamål.

Positionering som analytiskt redskap I analyserna av inspelningarna från lärarnas lektioner användes bland annat be-

greppet positionering. Positionering handlar om att deltagare i en interaktion kan

ta eller bli tilldelade en roll att spela i det aktuella sammanhanget. Den aktuella

rollen hör ihop med en viss ramberättelse (storyline), som handlar om hur del-

tagarna tolkar den situation de deltar i. En viss ramberättelse ger ett visst hand-

lingsutrymme för dem som deltar och innebär särskilda förväntningar, skyldig-

heter och rättigheter för deltagarna. I en undervisningssituation kan till exempel

en elev utgå från en ramberättelse som handlar om att undervisning innebär att

läraren ska presentera och förklara fakta som eleven ska memorera. Läraren är

alltså positionerad som en kunskapsförmedlare och eleven som en mottagare.

Både ramberättelserna och därigenom också positionerna kan skifta under inter-

aktionens gång. Det är dessutom inte säkert att deltagarna utgår från samma

ramberättelser, det vill säga de kan tolka situationen olika.

I mina analyser undersökte jag bland annat hur eleverna blev positionerade

av läraren och hur de positionerade sig själva som deltagare i klassrumsprakti-

ken. Resultaten presenteras nedan tillsammans med en diskussion om hur dessa

resultat kan användas för att hantera utmaningen att balansera mellan olika mål

med undervisning kring SNI.

Positionering i lärar-elevinteraktioner om SNI Resultaten visar att eleverna kunde positioneras på olika sätt som deltagare i

klassrumspraktiken1. De kunde till exempel positioneras som mottagare av in-

formation som förmedlades av läraren eller som självständiga. I interaktionen

som återges nedan ser vi till exempel hur läraren positionerar eleverna som själv-

ständiga.

Ellen: Vad är bäst att ha etanol eller el? Läraren: Det är väl en bra sak att ta reda på? Erik: Ja men det är sånt vi frågar dig ju det är ju du som… /…/ Läraren: Ta det som en liten fråga där ni fördjupar er och

1 En mer detaljerad beskrivning av hur begreppet positionering kan användas som ett redskap för att analysera lärar-elevinteraktioner kring SNI presenteras i Bossér och Lindahl (2019). Där presenteras även resultat som handlar om hur eleverna positioneras som deltagare i diskussioner och beslut rörande SNI.

Bossér

76

titta vad är det för fördelar med etanol vad är det för för-delar med el vad är det för nackdelar med båda

Eleverna diskuterar här vilket bilbränsle som är mest miljövänligt och vänder sig

till läraren för att få svar. De verkar utgå från en ramberättelse där de är beroende

av läraren på så sätt att läraren är positionerad som kunskapsförmedlare och ele-

verna som mottagare. Läraren däremot undviker att svara på elevernas fråga och

positionerar dem istället som självständiga, på så vis att de själva ska söka in-

formation och försöka komma till en slutsats. Eleverna motsätter sig denna po-

sition, kanske för att de blir utmanade i sina invanda elevroller, men läraren ger

inte med sig utan föreslår hur de kan komma vidare. Han positionerar därmed

sig själv som en handledare. De lärar-elevpositioner som kommer till uttryck i

den här interaktionen är alltså i linje med målet att främja elevernas självstän-

dighet.

I följande utdrag positioneras eleverna istället som mottagare av informat-

ion, och således som mer beroende av läraren.

Linda: Vad är nettoutsläpp? Läraren: Jo då är det så här ni har ju lärt er när vi gick igenom kolets kolets kretslopp va att växter tar ju upp kol-dioxid det är ju det de använder i fotosyntesen Flera elever: mm Läraren: Det är ni med på, så att koldioxid som släpps ut det tas också upp av växterna hela tiden /…/ och när man menar nettoutsläppen då menar man då att då ska det inte 2050 ska det inte släppas ut mer koldioxid än vad som tas upp av växterna

Lindas fråga där hon ber läraren förklara begreppet nettoutsläpp tyder på att hon

utgår från en ramberättelse där läraren är positionerad som expert och kunskaps-

förmedlare och eleverna som mottagare. Läraren tar upp positionen som kun-

skapsförmedlare och börjar förklara begreppet. Han bekräftar därmed elevernas

positioner som mottagare. De lärar- elevpositioner som kommer till uttryck i den

här interaktionen är i linje med målet att eleverna ska utveckla specifik ämnes-

kunskap.

Att på det här sättet identifiera och beskriva olika lärar-elevpositioner och

hur de är förenliga med särskilda mål gör det möjligt att diskutera strategier som

lärare kan använda för att hantera utmaningen att balansera mellan olika mål.

Utifrån de få exempel som presenteras här kan man till exempel föreslå att lära-

ren medvetet undviker att positionera sig som expert och presentera färdiga slut-

satser för eleverna när det gäller frågor om bra eller dåligt, rätt eller fel. Det kan

läraren göra om han eller hon vill att eleverna ska bli mer självständiga i det av-

seendet. Däremot kan läraren välja att ta på sig rollen som expert och kunskaps-

förmedlare när det gäller det naturvetenskapliga innehållet, för att på så sätt

hjälpa eleverna att utveckla specifika ämneskunskaper.


77

Att synliggöra och problematisera lärares praktik – ett sätt att utveckla framgångsrik undervisning kring SNI?

Som resultaten från den här avhandlingen visar kan en utmaning med att under-

visa kring SNI vara att få fler än ett fåtal elever att delta i diskussioner och argu-

mentation kring SNI. Lärare behöver därför på olika sätt stödja och uppmuntra

elevers deltagande. En annan utmaning kan vara att balansera mellan olika mål

med undervisningen, vilket innebär att läraren behöver agera på olika sätt i sam-

spelet med eleverna i klassrummet. En förhoppning är att kunskap om dessa ut-

maningar och strategier kan hjälpa lärare att ha beredskap att möta utmaningar

med att undervisa kring SNI.

En utgångspunkt i avhandlingen var att när lärare utvecklar och förändrar

sin praktik är det viktigt att de kan ta avstamp i det som de redan gör och den

kunskap de har. En viktig uppgift för forskning med relevans för skolan är därför

att synliggöra och sprida kunskap om lärares praktik. En annan är att introducera

och utveckla begrepp och ramverk som gör det möjligt att problematisera sär-

skilda aspekter av praktiken. Resultaten visar att begreppet positionering skulle

kunna användas för detta syfte. En förhoppning är att även lärare ska kunna an-

vända begreppet positionering för att reflektera kring sin egen praktik, individu-

ellt eller gemensamt, i relation till de mål som de vill uppnå med undervisningen.

Om lärare finner det användbart återstår för framtida forskning att visa.

Referenser

Bossér, U. (2018). Exploring the complexities of integrating socioscientific is-sues in science teaching. Doktorsavhandling. Linnéuniversitetet.

Bossér, U., & Lindahl, M. (2019). Students’ positioning in the classroom: a study of teacher-student interactions in a socioscientific issue context. Re-search in Science Education, 49(2), 371-390.

Ekborg, M., Ideland, M., Lindahl, B., Malmberg, C., Ottander, C., & Rosberg, M. (2016). Samhällsfrågor i det naturvetenskapliga klassrummet (2 uppl.). Malmö: Gleerups.

Ideland, M., & Malmberg, C. (2012). Body talk: students’ identity construction while discussing a socioscientific issue. Cultural Studies of Science Edu-cation, 7(2), 279-305.

Leden, L., Hansson, L., Redfors, A., & Ideland, M. (2015). Teachers’ ways of talking about nature of science and its teaching. Science and Education, 24(9), 1141-1172.

Lunde, T. (2014). När läroplan och tradition möts: Om lärarfortbildning och undersökande aktiviteters syfte inom den laborativa undervisningen i grundskolans senare del. Licentiatuppsats. Karlstad Universitet.

Bossér

78

Lundqvist, E., & Sund, P. (2018). Selective traditions in group discussions: teachers’ views about good science and the possible obstacles when en-countering a new topic. Cultural Studies of Science Education, 13(2), 353-370.

Ratcliffe, M., & Grace, M. (2003). Science education for citizenship: teaching socio-scientific issues. Maidenhead; Philadelphia: Open University Press.

Sadler, T. D. (2011). Socio-scientific issues-based education: What we know about science education in the context of SSI. I T. D. Sadler (Red.), So-cio-scientific issues in the classroom: Teaching, learning and research (s. 355-369). New York: Springer.

Skolverket. (2011a). Kommentarer till gymnasieskolans ämnesplan naturkun-skap. Stockholm: Skolverket.

Skolverket. (2011b). Ämnesplan för ämnet naturkunskap. Stockholm: Skolver-ket.

van Langenhove, L., & Harré, R. (1999). Introducing positioning theory. I R. Harré & L. van Langenhove (Red.), Positioning theory: moral contexts of intentional action. Malden, Mass.: Blackwell.

Wickman, P.-O. (2012). How can conceptual schemes change teaching? Cultural Studies of Science Education, 7(1), 129-136.

Zeidler, D. L., Applebaum, S. M., Sadler, T. D. (2011). Enacting a socioscientific issues classroom: transformative transformations. I T. D. Sadler (Red.), Socio-scientific issues in the classroom (s. 277-305). New York: Springer.

Författarpresentation

Ulrika Bossér har skrivit avhandlingen Exploring the complexities

of integrating socioscientific issues in science teaching, vid In-

stitutionen för kemi och biomedicin, Linnéuniversitetet. Hon arbe-

tar nu som lektor vid Institutionen för pedagogik och lärande,

Linnéuniversitetet. Ulrikas forskningsintresse rör främst förutsätt-

ningarna för att framgångsrikt integrera samhällsfrågor med ett

naturvetenskapligt innehåll, SNI, i skolans undervisning i naturve-

tenskap. De förutsättningar hon undersöker handlar om lärares or-

ganisation och genomförande av undervisningen. Tidigare arbe-

tade Ulrika som gymnasielärare i kemi och matematik. (Bild: Gun

Hjortryd)

Högstadieelevers strategier för att arbeta med kritisk granskning av information

79

Högstadieelevers strategier för att arbeta med kritisk granskning av information Ingela Bursjöö

Göteborgs Stad samt Göteborgs universitet

Sammanfattning

Undervisningen i naturvetenskap och teknik är fylld av komplexa och

kontroversiella frågor, till exempel energiförsörjning, miljöpåverkan,

teknikutveckling och frågor om hälsa. Med ett sådant innehåll är det

avgörande att elever och lärare kan avgöra vetenskaplig trovärdighet

i såväl texter som i filmer och bilder, analogt såväl som digitalt. Kritisk

granskning av information är en viktig komponent i vetenskapligt ar-

bete och ungdomar på det svenska högstadiet ska enligt rådande kurs-

planer arbeta med källkritik och förväntas utveckla förmågan att

kunna skilja fakta från värderingar. I föreliggande utvecklingsprojekt

som riktar in sig på att dokumentera beprövad erfarenhet visas hur ele-

ver i sina resonemang utför olika former av kritisk granskning knutet

till undervisningen i naturvetenskap och teknik. Analysen visar att

dessa högstadieelever har utvecklat väl fungerande strategier som de

använder i skolarbetet, men inte alltid utanför skolan. Den granskande

processen upplevs av eleverna som arbetskrävande och till viss del skild

från det de upplever som ”riktig” ämnesundervisning. Detta utveckl-

ingsarbete kan leda till fördjupade ämnesdidaktiska resonemang om

hur kritisk granskning kan integreras i NT-undervisningen.

Alltsedan revideringen av Skollagen 2010 finns det anledning att problematisera

hur skolans verksamhet vilar på vetenskap och beprövad erfarenhet (SFS

2010:800). Kritisk granskning är en bärande del i ett vetenskapligt förhållnings-

sätt. Styrdokumenten i den svenska grundskolan lyfter tydligt fram den för-

mågan, till exempel i fysik (Skolverket, 2017):

Eleverna ska ges förutsättningar att söka svar på frågor med hjälp av olika typer av källor. På så sätt ska undervis-ningen bidra till att eleverna utvecklar ett kritiskt tänkande kring sina egna resultat, andras argument och olika in-formationskällor.

Bursjöö

80

I detta utvecklingsarbete visas hur elever från två klasser resonerar om sina erfa-

renheter och strategier för att genomföra kritisk granskning av information i

undervisningen under de tre år som de går på högstadiet. De mer konkreta fråge-

områdena berör på vilka sätt elever använder kritisk granskning i olika samman-

hang, företrädesvis i diskussioner om kontroversiella frågor såsom digitala porr-

filter, hälsofrågor och livscykelanalyser. Syftet är att undersöka vilka strategier

högstadieelever använder när de arbetar med kritisk granskning av information i

naturvetenskap och teknik. Hur visar de exempel på en förmåga att skilja på fakta

och värderingar? Hur gör ungdomarna skillnad på digitala och tryckta källor? På

vilka sätt kan skolans NT-undervisning erbjuda undervisning som innefattar tyd-

liga moment av kritisk granskning, som till exempel att granska egna och andras

argument samt att granska olika informationskällor?

Forskningsbakgrund

Lärande som handlar om samhällsfrågor som berör naturvetenskap och teknik

undersöks inom forskningsområdet samhällsfrågor med naturvetenskapligt in-

nehåll, SNI. Det är ett forskningsfält där kontroversiella frågor är centrala (Chris-

tenson, Chang & Rundgren, 2015; Oulton, Dillon & Grace, 2007). Denna typ av

frågor har dessutom ofta en anknytning till forskningsområdet lärande för håll-

bar utveckling (education for sustainable development) i och med att de berör

stora och kontroversiella framtidsfrågor för vårt samhälle, som till exempel

energi, miljö och hälsa (Bursjöö, 2016). En välutvecklad förmåga till kritisk

granskning av information framhålls i denna forskning vara av stor betydelse när

lärandet berör ovanstående frågor.

Förmågan till kritisk granskning av information är även i fokus inom områ-

det medie- och kommunikationsvetenskap, till exempel om hur trovärdigheten i

internetkällor bedöms (Leth & Thurén, 2000; Statens medieråd, u.å.). Statens

medieråd (u.å.) visar bland annat att ungdomars ökade mediekonsumtion, främst

digital sådan, ställer höga krav på bedömning av trovärdighet. Det framhålls i

flera studier att det krävs flera kompetenser för att bedöma trovärdigheten, bland

annat kunskaper i och om ämnet, kunskaper i och om litteracitet av olika slag

samt medvetenhet om medielogik och olika genrer (Jarman & McClune, 2007;

Vetenskap & Allmänhet, 2018).

Att träna kritiskt tänkande, som är inskrivet i den nuvarande läroplanen

(Skolverket, 2017), finns sedan 1960-talet beskrivet i forskningsöversikter om

critical thinking, då företrädesvis för högskolestudenter (t.ex. Pithers & Soden,

2000). Den undervisning som beskrivs som framgångsrik kännetecknas av mul-

tipla perspektiv på undervisningsinnehållet. Kritiskt tänkande i en svensk kon-

text beskrivs i samband med ämneskunskaper och nationella prov för årskurs 9

av Nygren, Haglund, Samuelsson, Af Geijerstam och Prytz (2018) vara avhängigt


81

goda ämneskunskaper och därför vara mer omfattande än att fokusera på enbart

den generiska förmågan till källkritik. Av särskilt intresse är att denna studie visar

att elever som uttrycker en förmåga att uttrycka sig kritiskt i ett ämne inte nöd-

vändigtvis gör det i ett annat undervisningsämne, i detta fall med jämförelser

mellan matematik, svenska, fysik och historia.

Historieämnet återkommer frekvent i forskning om kritisk granskning.

Bland annat visar Backman Löfgren (2012) att svenska gymnasieelevers källkri-

tiska förmågor inom historieämnet är begränsade, vilket bland annat får till kon-

sekvens att lärarens handledning blir avgörande. Eleverna i Backman Löfgrens

studie visar goda teoretiska kunskaper, men har svårt att använda dem i prakti-

ken. Även nordamerikanska forskningsrapporter, till exempel från Stanford (Wi-

neburg, McGrew, Breakstone & Ortega, 2016) visar att den praktiska källkritiska

förmågan sviktar inom historieämnets ram. Rapportens huvudförfattare, Sam

Wineburg, menar att de drygt 7000 elever som ingår i studien visar undermålig

källkritisk förmåga.

Även mer generiska aspekter av källkritisk förmåga visas i en svensk studie,

Nyhetsvärderaren (Vetenskap & Allmänhet, 2018), med drygt 5 500 deltagande

elever, genomförd som ett så kallat massexperiment med inbjudan till landets alla

skolor. De svenska gymnasieungdomarna i denna studie ser ut att kunna avgöra

avsändarens trovärdighet på ett tillfredsställande sätt. En av forskarna bakom

Nyhetsvärderaren, Thomas Nygren, menar att eleverna gör många bra och kloka

resonemang kring källkritik och bedömning av olika nyheter (Vetenskap & All-

mänhet, 2018). I Nyhetsvärderaren finns undersökt ungdomars värdering av ny-

heter inom skilda områden som ”politik/ekonomi/samhälle”, ”sport”, ”kul-

tur/nöje”, ”livsstil/kost/hälsa”. Det finns dock ingen möjlighet att urskilja just

”naturvetenskap” eller ”teknik” i Nyhetsvärderarens kategorier. Det finns därför

ett behov av att ytterligare undersöka ungdomars strategier kring kritisk gransk-

ning i relation till aktuella frågor som berör naturvetenskap och teknik.

Metod

Det är högstadieelevers resonemang och strategier i olika undervisningsaktivite-

ter inom undervisningen i naturvetenskap och teknik som är i fokus för detta ut-

vecklingsprojekt. Urvalet är två högstadieklasser på samma skola som följts un-

der tre år. Utvecklingsprojektet påbörjades när de gick i årskurs 7 och avslutades

när de lämnade årskurs 9. De två klasserna är sammansatta av ungdomar från

olika stadsdelar och kranskommuner i en större västsvensk stad. Sammanlagt

finns det data från 48 elever, varav 20 är pojkar och 28 är flickor. Alla elever har

medgivit att deras data använts i utvecklingsprojektet som har varit en del av de-

ras ordinarie undervisning.

Bursjöö

82

De analyser som gjorts under utvecklingsprojektets gång har en tolkande karak-

tär, med en teoretisk grund i hermeneutiken (Gadamer, 1997). Hermeneutikens

utgår från att förståelse av världen sker från betraktarens utsiktspunkt. I detta

fall är utsiktspunkten den från en forskarutbildad lärares erfarenheter när denne

genomför undersökningar i sin egen undervisningspraktik (Roth, 2007). Det är

denna lärare som planerar, genomför och utvärderar undervisningen i naturve-

tenskap och teknik, i samråd med övriga lärare som undervisar eleverna.

Materialet som studerats består av digitala frågeformulär (bilaga 1), inläm-

nade elevarbeten, ljudfiler med semistrukturerade intervjuer som transkriberats,

samt observationsanteckningar. Metoden är av abduktiv karaktär, det vill säga en

metod som påverkas och anpassas efter den empiri som samlas in, med stöd av

de kategorier och mönster som framkommit under utvecklingsprojektets treåriga

genomförande. Tillvägagångssättet det första året var att undervisningsinnehål-

let planerades utifrån fyra kategorier av källkritik som validerats genom tidigare

forskning: äkthet, tid, beroende och tendens (Alexanderson, 2016; Leth &

Thurén, 2000). Denna indelning i fyra kategorier gav en struktur att konkretisera

och planera undervisningens innehåll utifrån. Frågor som konkretiserades med

hjälp av kategorierna var till exempel: Vem står bakom källan? Är det en pri-

märkälla? Är informationen fortfarande aktuell? Hör källan ihop med andra käl-

lor? Finns det värderingar i källan? Finns det bakomliggande intressen? Finns

det motstridig information från andra källor?

Efter denna initiala undervisningsplanering var nästa steg att på olika sätt

observera hur eleverna skapar strategier för att använda resonemang om äkthet,

tid, beroende och tendens. Material om elevernas strategier samlades in och ana-

lyserades kontinuerligt under de tre år eleverna gick på högstadiet. De teman som

under denna tid visade sig i materialet har utgjort grunden för resultatredovis-

ningen i följande avsnitt. Bland annat undersöktes relationer mellan erbjuden

undervisning och hur eleverna erfar densamma, främst genom en jämförelse av

lektionsplaneringar och elevenkäter efter genomförd undervisning samt före-/ef-

tertester. Slutligen analyserades elevernas självvärdering med avseende på sin

förmåga till kritisk granskning av information i relation till naturvetenskap och

teknik. Ett undervisningsexempel som analyserats mer ingående är frågan om

blockering av vissa webbsidor, så kallade ”porrfilter”.

Materialet analyserades initialt även med avseende på kön, men under pro-

cessen framkom inga tydliga skillnader mellan hur pojkar och flickor resonerade

om kritisk granskning av information.

Erfarenheter från utvecklingsprojektet

De omfattande data som eleverna i klasserna har bidragit med under tre år gör

det möjligt att göra tematiska indelningar och jämföra mönster med resultat från


83

tidigare forskning. Empirin från de 48 deltagande eleverna presenteras därför i

form av olika teman. Först beskrivs hur de olika källkritiska kategorierna äkthet,

tid, beroende och tendens gestaltar sig i elevernas arbete. Därefter beskrivs inom

vilka ämnen och i vilka sammanhang som eleverna arbetar med kritisk gransk-

ning. Ytterligare ett tema beskriver vilka strategier eleverna använder för att

träna mediekritik. Elevernas självvärdering av sin förmåga att granska informat-

ion beskrivs därefter, och slutligen ett exempel som visar hur eleverna uttrycker

sig när undervisningen tar upp frågan om blockering av internetsidor.

Äkthet, tid, beroende och tendens Det finns ett flertal exempel på hur eleverna undersöker äktheten, det vill säga

när eleverna resonerar om vem som står bakom källan. Det är genomgående en

noggrann process som beskrivs där frågan om avsändarens trovärdighet lyfts av

alla elever. Några få svar framhåller att tryckta källor har högre trovärdighet än

digitala källor. Frågan om äkthet är i elevernas svar ofta knuten till frågan om

tendens, det vill säga om det finns bakomliggande intressen. Strategin att fråga

”vem, vad, var, varför, när?” återkommer i flera av elevernas utsagor. Inte sällan

kopplas vinkling till exemplen politik och religion. Nedanstående excerpt är från

olika elevers intervjusvar.

Jag utgår ifrån frågeställningarna: Vem, vad, var, varför och när. Och försöker ta reda på vad svaren på frågeställ-ningarna är för webbsidan. Jag brukar även kolla under fliken "om oss" eller "kontakt" för att få mer info om avsän-daren och hens avsikter med sidan.

Den här eleven i årskurs 9 visar en strategi för att avgöra hur en webbsida är upp-

byggd och hur mer information kan granskas med avseende på äkthet och ten-

dens.

Jag dubbelkollar informationen jag har fått på en webb-sida mot en säker källa, antingen via en bok i klassrummet som kanske är den säkraste källan när det gäller informat-ion då alla böcker som släpps går igenom kontroller av för-laget för att garantera att de inte sprider falsk fakta, eller så dubbelkollar jag denna fakta med en 100% pålitlig sida.

I ovanstående uttalande visar eleven en strategi att använda såväl digitala som

analoga källor och jämföra dem med varandra för att avgöra äkthet, beroende och

tendens. Eleven uttrycker att den tryckta boken upplevs som mer trovärdig.

Man kan även undersöka om personen som skrivit texten tidigare skrivit några andra texter eller om han har en

Bursjöö

84

hemlig agenda, exempelvis att han är anställd av ett sock-erbolag och skriver en text om att socker inte orsakar dia-betes och fetma, detta skulle vara väldigt opålitligt.

I exemplet ovan visar en elev i årskurs 9 strategier för att undersöka beroende

och tendens genom att följa skribentens tidigare alster. Eleven uttrycker i sitt ar-

bete ämneskunskaper relaterade till hälsa.

Jag kollar även om texten är vinklad/riktad i ett speciellt perspektiv t.ex. om den är skriven ur ett religiöst perspektiv eller ett specifikt politiskt perspektiv. Det kan påverka hur trovärdig texten är speciellt eftersom att den då innehåller en grupps/persons åsikter, värderingar och vinkel på äm-net.

Den här eleven i årskurs 9 visar strategier för att undersöka tendens genom att

fokusera på kopplingar till samhällsfrågor, politik och religion. Det kräver goda

ämneskunskaper.

Elevernas utsagor visar exempel på att eleverna nämner och beskriver stra-

tegier för att ta reda på äkthet, nästan alla lyfter tendens, och de flesta lyfter be-

roende av andra källor. Det är dock väldigt få elever som i intervjuerna självmant

framhåller tidpunkten för publikation som viktig. Däremot syns tidsaspekten i

elevernas skrivna arbeten och under observationer i klassrummen, vid sökningar

föredrar eleverna nyare källor.

När tränas kritisk granskning av information? Det framkommer ett tydligt mönster av att eleverna uppger att de tränar kritisk

granskning vid många olika tillfällen. De flesta eleverna anger direkt SO-ämnena,

det vill säga historia, samhällskunskap, religion och geografi, som den undervis-

ningstid då de främst tränar kritisk granskning. I nedanstående excerpt visar två

olika skriftliga elevsvar att kritisk granskning ingår i samband med flera olika ak-

tiviteter i undervisningen:

Ett besök på IKEA blev obligatoriskt efter det att "Uppdrag granskning" gav ut informationen att många stora inter-nationella företag brände helt perfekta partier kläder, skor och möbler som allihop har så pass hög standard och kva-lité att de kan användas och säljas.

I de flesta ämnena är den källkritiska förmågan något som tränas. Ibland inte rätt ut men om man t.ex. har en inläm-ning eller ett prov då man innan letar reda på information är det viktigt att källorna man kollar på är trovärdiga, ta reda på om de har en inriktning eller egen vinst i frågan.


85

Ibland känns det som att vi övar "källkritik" istället för NO eller SO då vi gör det så mycket.

Det är här särskilt värt att notera att flera av elevernas utsagor framhåller att kri-

tisk granskning av information placeras vid sidan av själva ämneskunskapen. Ele-

verna håller isär ämnesundervisning och kritisk granskning, som att det är två

olika saker. Det framgår även av alla elevernas utsagor att de upplever att de får

många tillfällen till att träna sin kritiska förmåga; enligt en del elever tränas det

vid alltför många tillfällen. Två av eleverna beskriver processen som tidskrävande

och arbetsam, vilket gör att de ibland avstår från att genomföra den:

Jag tycker att jag är bra på att vara källkritisk eftersom att vi inom så gott som alla ämnen i skolan spenderar åt-minstone 1 månad per termin till detta. Jag känner dock att jag inte är speciellt noggrann med källkritiken utan-för skolan eftersom att det då inte är någon som kollar och jag orkar då inte gå igenom den långa processen som krävs för att säkerställa om en text är korrekt. Jag går då istället endast på att kolla om någon annan har sagt likadant.

Jag har upptäckt ett problem med källkritikundervisningen i skolan. Jag tycker att man blir så trött på att kontrollera källor inom alla ämnen väldigt ofta. Detta leder till att jag inte orkar upprepa samma monotona process när det inte är någon som kollar att jag har gjort det. Varje gång vi ska lära oss källkritik så börjar vi om från början och återigen går igenom de allra grundligaste sätten att faktakontrol-lera en text. Det känns alltså som att lärarna inte vet vilken nivå vi är på när det kommer till källkritik.

I dessa utsagor framgår det tydligt att det är en upprepad process i skolan; att

arbeta med källkritik sker i många undervisningsämnen.

Vilka är elevernas strategier för mediekritik? De tre huvudsakliga mediekritiska kompetenserna som Jarman och McClune

(2007) tar upp visar sig också i materialet, till exempel i följande excerpt där äm-

neskunskaperna ligger till grund för att eleven ska kunna göra den kritiska

granskningen:

Bursjöö

86

Form av kunnande Exempel på tre olika elevers skriftliga utsagor

naturvetenskapligt

och tekniskt kun-

nande

//ett sådant här filter skulle omöjligen kunna block-

era tunnling genom ett virtuellt nätverk (dvs en VPN)

om inte filtret inkluderar en "Whitelist" där en ope-

ratör manuellt måste mata in godkända IP-adresser

som är godkända för att nyttja intranätverket

litteracitet //Kollar efter stavfel eller dålig meningsuppbyggnad

för att kolla om källan faktiskt har svenska eller eng-

elska som originalspråk eller om den har blivit över-

satt

mediemedvetenhet Jag märker att om jag hittar t.ex. en nyhet på sociala

medier så googlar jag den direkt och letar efter mer

pålitliga och fler källor som anger den nyheten. Jag

märker även ofta om en text är skriven ur ett visst

perspektiv eller åsikt och ibland kan jag nästan vara

överkritisk på vissa texter.

Det framkommer i dessa elevers utsagor att kunskaper om språkets uppbyggnad

och kunskaper om olika mediers karaktärsdrag är avgörande för att de ska kunna

värdera källornas trovärdighet. De tre komponenterna ämneskunnande, språklig

kompetens och mediekompetens är således representerade i det insamlade

materialet då eleverna bedömer kvaliteten på källan som de använder.

Elevernas självvärdering av sin förmåga till kritisk granskning Överlag framhåller eleverna att det handlar om en stor arbetsinsats att granska

information kritiskt. Att eleverna, som i de tre nedanstående excerpten, väljer att

avstå ibland kopplar de till bekvämlighet och tidsbrist snarare än till sin egen

okunskap om tillvägagångssätt.

Jag tycker att jag är bra på att vara källkritisk om jag or-kar. Det kan ta lång tid att ta reda på om faktan är sann el-ler falsk, så det är inte alltid man orkar göra det jobbet och granska all fakta. Men jag är bra på att höra på det någon säger och kritisera om det inte låter rimligt.


87

Om jag är stressad med t.ex en text så är det lätt att man glömmer bort att vara noga med informationen man får. Det räcker att man bara tänker på något helt annat och glömmer bort att kolla med kritiskt öga för att sedan matas med felaktig information.

Jag anser mig själv vara någorlunda källkritisk, teoretiskt så kan jag en hel del skulle jag säga personligen men i praktiken så använder jag mig sällan av det, i alla fall i skolan då det är en hyfsat skyddad miljö för inlärning av information, allting granskas inte så jag har det alltid i bakhuvudet och för där ett resonemang med mig själv ständigt men jag är makabert dålig på att tänka kritiskt i praktiken i jämförelse med teoretiskt.

Dessa elever uttrycker självkritik när de ibland avstår från att vara kritiska av

olika anledningar, varav tid och bekvämlighet dominerar elevernas uttalanden.

Ett undervisningsexempel om blockering av internetsidor I samband med undervisningen relaterad till sexualitet, kön, normer och jäm-

ställdhet, alltså det som i dagligt tal benämns sex- och samlevnadsundervisning,

bearbetas elevernas kritiska granskningsförmåga på flera olika nivåer. Många

aspekter lyfts av eleverna om vilka källor som är trovärdiga och om det behöver

finnas spärrar mot att nå vissa webbsidor. Det är tydligt i enkätsvaren att eleverna

uttrycker en viss tveksamhet till tekniska lösningar, så kallade porrfilter. Porrfil-

ter har vid tidpunkten för enkäten diskuterats flitigt i media i samband med att

en motion lämnats till behandling i riksdagen för starkare begränsning av porno-

grafiska webbsidor på landets skolor.1 Skolverkets undersökning från 2015 visar

att drygt hälften av grund- och gymnasieskolorna blockerar åtkomsten av visst

material på internet, till exempel våld och pornografi (Skolverket, 2016).

Eleverna i detta utvecklingsprojekt visar en stor variation i hur de bemöter

argumentet att införa porrfilter. Det finns elever som är positiva till att det block-

eras sidor samtidigt som det finns elever som ifrågasätter avgränsningen till just

porr. Främst lyfter de fram definitionsfrågor om vad som borde begränsas utöver

porr, till exempel våldsscener, men även vad konsekvenserna blir av att blockera

även informationssidor om sexualitet. Några av eleverna uttrycker tekniska kun-

skaper om algoritmers begränsning, andra argumenterar för ekonomiska

aspekter av att använda skolans budget till filter. Genomgående uttrycks i nedan-

stående excerpt från fem elever förvåning över att frågan får stor uppmärksam-

het, med hänvisning till att de inte upplevt problemet:

1 https://data.riksdagen.se/fil/19E6FF40-93F3-4D25-B9FC-1980351A7434

Bursjöö

88

Jag har aldrig hört om någon som tittar på porr i skolan och om någon skulle göra det skulle den ju antagligen istäl-let kolla på det när den kom hem så det hade antagligen inte gjort så stor skillnad att blockera det på skolor.

Jag tycker alltså att det är ett slöseri med pengar och tid på ett problem som jag upplever inte är så stort. Jag har dock ingen fakta eller bevis på det jag säger så om jag skulle vara källkritisk mot mig själv så hade jag inte varit en spe-ciellt säker källa.

Linjen mellan porr och våldsscener kan bli ytterst suddiga, och kan i vissa fall vara en kombination. Det behöver inte alltid hänga ihop men i flera fall kan det göra det. Om nu skolor av beskyddande skäl ska införa porrfilter borde man lika gärna införa filter för våldscener. Att filtrera det ena eller andra skulle nog inte göra en speciellt stor förändring eller påverkan då de båda har samma effekt.

Hade det varit en billig och enkel teknisk lösning tror jag att den redan hade införts. Här på vår skola så kan du automatiskt inte komma in på vissa sidor på nätet när du är inloggad på skolwifit. Ett exempel är att du inte kom-mer in på filmsidan swefilmer där man kan streama filmer. (möjligtvis för att sidan är olaglig hehe)

//…//är det sensuella scener eller är det bara naken hud? enligt min mening tror jag inte att man helt kan ha ett porrfilter som bara tar bort "dålig porr". jag tror att mycket annat försvinner med de. som till exempel vissa undervis-ningsmaterial. skulle filmer där de visas till exem-pel bröst försvinna? jag tror de skulle skapa mer tabu kring våra mänskliga kroppar.

I elevernas utsagor syns ämneskunnandet uttryckt på flera olika sätt, till exempel

om hur gränsdragningen skall ske, hur den tekniska lösningen skulle konstrueras

och vad som kan uppnås med ett eventuellt förbud. Det blir då en komplex pro-

blematisering snarare än ett enkelt ”ja” eller ”nej” på frågan om blockering av

internetsidor.

Sammanfattning av erfarenheterna Alla deltagande elever kan på något sätt beskriva sina egna strategier för kritisk

granskning av information. Det är tydligt att ett flertal strategier används och kan

beskrivas som pekar på aspekter av att källan är trovärdig, till exempel att källan

ska vara oberoende och icke tendentiös. Ett sådant exempel är:


89

Jag kollar upp källan sedan kollar jag om någon annan sä-ger likadant. Jag kollar även om det finns något att tjäna på att ljuga om ämnet. Jag undviker källor som inte har granskats. Om det är en tidning eller ett forum kollar jag upp skribenten och ser vad hen har för kvalifikationer/kun-skaper/erfarenheter. Jag kollar även om det är fakta eller åsikter som skribenten använder sig av.

Som framgår av detta och flera av de tidigare excerpten använder eleverna funkt-

ionella metoder, till exempel att läsa webbsidors “OM”-sida, i sina undersök-

ningar av avsändare, bakomliggande intressen och äkthet. Ålder på data nämns

däremot relativt sällan som en kritisk aspekt. Det är dessutom kvalitativt liten

spridning bland eleverna när de går i årskurs 9 efter tre års undervisning på hög-

stadiet, då alla visar funktionella strategier. Processerna för kritisk granskning av

information beskrivs av eleverna som arbetskrävande, ibland även monotona, vil-

ket medför att kunskaperna inte alltid används utanför skolan.

Elevernas utsagor visar att kritisk granskning tränas i flera av skolans olika

undervisningsämnen, och eleverna efterlyser ökat samarbete mellan olika lärare

eftersom de upplever att det är många upprepningar. Värt att notera är även att

några elevutsagor pekar på att kritisk granskning inte räknas som ämnesunder-

visning av eleverna. Även om det finns skillnader på individnivå i materialet så är

dessa inte könsbundna så till vida att en viss sorts uttalanden eller strategier kan

knytas till ett specifikt kön.

Diskussion

Elever på högstadiet rör sig i en multimodal undervisningsmiljö med såväl texter

som bilder och filmer. Det används material från ett flertal genrer, och undervis-

ningsmaterial kan vara tryckt såväl som digitalt. Sammantaget ställer detta stora

krav på goda kunskaper inom olika ämnen, media, och genrer, och att eleverna

är beredda på att undersöka. De studier som tidigare publicerats för historieäm-

nets källkritiska arbete visar på en del brister i utövandet av dessa förmågor

(Backman Löfgren, 2012; Wineburg, McGrew, Breakstone & Ortega, 2016), men

den empiri som samlats in i detta utvecklingsprojekt ger indikationer på att elever

på högstadiet har fungerande strategier för att kritiskt granska information i NT-

undervisningen. Detta resultat pekar således åt samma håll som Nyhetsvärdera-

rens undersökning av gymnasieungdomars källkritiska granskning (Vetenskap &

Allmänhet, 2018). Det framgår även av elevernas utsagor att de balanserar mellan

de tre huvudsakliga kompetenserna ämneskunskap, mediekunskap och littera-

citet, något som överensstämmer med tidigare forskning (Jarman & McClune,

2007). De brister i elevernas källkritiska kompetenser som visar sig här är främst

i form av att tidsaspekten sällan lyfts av eleverna som ett kriterium för trovärdig-

het, det vill säga att den information de tar del ska vara aktuell. Det finns även

Bursjöö

90

tecken på att elevernas tilltro till tryckta läroböcker är hög, trots att den statliga

granskningen av läromedel upphörde 1991.

De för elevernas ålder goda kunskaper som de uttrycker i ord och handling

bekräftar att eleverna i denna studie tränar på kritisk granskning i skolan. Dels

kan elevernas kompetenta utsagor vara en konsekvens av att de årskullar som

deltagit har använt digitala medier under en stor del av sin skoltid och på så sätt

nått en mognad i att granska digitala medier. Dels kan urvalet av elever represen-

tera ett snedvridet urval, såtillvida att dessa två klasser har relativt goda resultat

på till exempel nationella prov i svenska, engelska och NO. Orsakssamband av

denna karaktär kan med fördel bli en del av vidare studier, då dessa frågor inte

befinner sig inom syftet med föreliggande utvecklingsprojekt. Erfarenheterna

från utvecklingsarbetet kan trots det vara av stort intresse för andra skolor och

lärare.

Det finns numera ett flertal lärresurser som skolor kan använda, och Inter-

netstiftelsen i Sverige producerar en hel del undervisningsmaterial (Alexander-

son, 2016). De omfattande lärresurserna som är enkelt tillgängliga kan alltså vara

en del av förklaringen till att elever kan arbeta funktionellt med kritisk gransk-

ning. De deltagande eleverna ger dock indikationer på att det är många upprep-

ningar när kritisk granskning bearbetas i flera olika undervisningsämnen. Detta

leder till att vi bör ställa oss frågan hur undervisningen kan genomföras så att det

blir en progression i kritisk granskning från yngre till äldre elever och en sampla-

nering mellan olika undervisningsämnen.

Det finns några elevsvar som föranleder behov av ytterligare undersök-

ningar, exempelvis hur steget från teoretisk kunskap om granskande metoder till

praktiskt genomförande kan iscensättas så att eleverna upplever att det är en tyd-

lig del av ämnesundervisningen. Detta menar jag är särskilt viktigt i ljuset av den

ämnesspecifika komponenten av källkritik som visats i forskning av Nygren med

kollegor (2018), det vill säga att det är nödvändigt att kunna en hel del om ämne-

sinnehållet för att kunna förhålla sig kritiskt granskande till detsamma. Även om

den grundläggande kompetensen finns i att avgöra äkthet visar elevernas utsagor

i föreliggande utvecklingsprojekt att det behövs en ämnesspecifik kompetens i

naturvetenskap och teknik för att kunna avgöra om informationen är aktuell, obe-

roende och icke tendentiös inom detta kunskapsområde. Utvecklingsprojektet

konkretiserar och ger stöd för att elever behöver träna kritisk granskning av in-

formation specifikt kopplat till undervisningen i naturvetenskap och teknik och

där kunna använda såväl analoga som digitala källor.

Referenser

Alexanderson, K. (2016). Källkritik på internet. IIS internetguide #25. https://internetstiftelsen.se/docs/Kallkritik-pa-Internet.pdf


91

Backman Löfgren, C. (2012). Att digitalisera det förflutna: en studie av gymna-sieelevers historiska tänkande. (Licentiatuppsats). Lund: Forskarsko-lan i historia och historiedidaktik, Lunds universitet.

Bursjöö, I. (2016). Fysiklärarens möjligheter att arbeta med samhällsfrågor och hållbar utveckling i undervisningen. I K. Stolpe, G. Höst (Red.), Från forskning till fysikundervisning: Bidrag från konferensen i Malmö 14-15 mars 2016 (s. 19-34). Linköping: LiU-Tryck.

Christenson, N., & Chang Rundgren, S.-N. (2015). A Framework for Teachers’ Assessment of Socio-scientific Argumentation: An example using the GMO issue. Journal of Biological Education, 49(2), 204-212. doi: 10.1080/00219266.2014.923486

Gadamer, H.-G. (1997). Sanning och metod (i urval). Göteborg: Daidalos. Jarman, R., & McClune, B. (2007). Developing Scientific Literacy Using News

Media in the Classroom. Maidenhead: Open University Press. Leth, G., & Thurén, T. (2000). Källkritik för Internet. (Rapport 177). Stock-

holm: Styrelsen för psykologiskt försvar. Nygren, T., Haglund, J., Samuelsson, C. R., Af Geijerstam, Å., & Prytz, J. (2018).

Critical thinking in national tests across four subjects in Swedish com-pulsory school, Education Inquiry, 10(1), 56-75. doi: 10.1080/20004508.2018.1475200

Oulton, C., Dillon, J., & Grace, M. (2007). Reconceptualizing the teaching of controversial issues. International Journal of Science Education, 26(4), 411-423.

Pithers, R. T., & Soden, R. (2000). Critical thinking in education: a review. Edu-cational Research, 42(3), 237-249.doi: 10.1080/001318800440579

Roth, W.-M. (2007). Doing teacher-research: A handbook for perplexed practi-tioners. Rotterdam: Sense Publishers.

SFS 2010:800. Skollag. Stockholm: Utbildningsdepartementet. Skolverket (2016). IT-användning och IT-kompetens i skolan. Skolverkets IT-

uppföljning 2015. https://internetstiftelsen.se/docs/it-anvandning-skolverket-2015.pdf

Skolverket (2017). Kursplan i fysik för grundskolan, reviderad version. Stock-holm: Skolverket.

Statens medieråd. (u.å.). Källkritik - vem, vad, varför? Hämtad 2019-03-12 från https://statensmedierad.se/larommedier/kallkritikvemvadvar-for.361

Vetenskap & Allmänhet (2018). Slutrapport Nyhetsvärderaren. VA-rapport 2018:2. Stockholm: VA.

Wineburg, S., McGrew, S., Breakstone, J., & Ortega, T. (2016). Evaluating In-formation: The Cornerstone of Civic Online Reasoning. Hämtad 2019-03-12 från https://purl.stanford.edu/fv751yt5934

https://lup.lub.lu.se/search/publication/fcdd3c7c-00f0-4c04-baef-f971d0e213ca



https://doi.org/10.1080/20004508.2018.1475200

Bursjöö

92

Bilaga 1

Mall för intervjufrågor 1. Hur har du arbetat med granskning av källor i skolan? Vilka lektioner, i

vilka sammanhang?

2. Hur tar du reda på vem står bakom en källa?

3. Hur värderar du din egen förmåga att granska fakta?

4. Hur gör du för att undersöka skillnader på fakta och värderingar? Till

exempel så görs det i undervisningen en del studiebesök på företag.

Det väcks regelbundet krav på att skolor ska göra så att vissa webbsidor

inte kan öppnas. Ett exempel är det som kallas porrfilter. Vad har du för

synpunkter på detta?


Ingela Bursjöö arbetar sedan 2013 som lektor i Göte-

borgs Stad och undervisar i naturvetenskap, teknik och

matematik. Ingela är fil dr i naturvetenskapernas och

teknikens didaktik med ett huvudsakligt forskningsin-

tresse kring undervisningens koppling till frågor om

hållbar utveckling Hon arbetar även på Göteborgs uni-

versitet, Naturvetenskapliga fakulteten, institutionen

för fysik, med lärarutbildning och forskarutbildning.

Kompetens för teknik i förskola

93

Kompetens för teknik i förskola Tor Nilsson, Pernilla Sundqvist och Peter Gustafsson

Mälardalens Högskola

Sammanfattning

Denna artikel beskriver ett samverkansprojekt mellan Mälardalens

högskola och två huvudmän där forskningscirklar har genomförts.

Forskningscirklarna syftade till att skapa kunskap och säkerhet hos de

deltagande förskollärarna om vad teknik och teknikens karaktär är

samt hur förskollärarna kan få syn på det i sin praktik/barnens vardag.

De frågor som projektet ska besvara är: hur beskriver förskollärarna

vad teknik är för dem själva respektive i sitt arbete med barnen? Pro-

jektet är pågående och initiala resultat presenteras liksom en möjlig vi-

dareutveckling av de dataanalytiska ramarna. De preliminära resulta-

ten visar att i samtalen om teknik talar förskollärarna om artefakter

och metaperspektiv, en tro på framtiden och att möta en ny generation

barn. En möjlig förklaring till den positiva bilden av teknik som fram-

kommer är att huvudmännen genomfört urvalet och inkluderat teknik-

intresserade förskollärare. Forskningscirkeln som metod och val inom

ramen för cirkeln kan också ha påverkat resultatet. När förskollärarna

berättar om sitt arbete med barnen framträder breda beskrivningar av

vad teknik är, samt undervisning som inte alltid handlar om ämnesom-

rådet teknik i förskola. Denna artikel rapporterar delresultat från en

pågående studie, och det är därför för tidigt att dra långtgående slut-

satser av resultaten eller att ge implikationer för undervisning av äm-

nesområdet teknik i förskola.

Forsknings- och utvecklingsprojekt för att stärka utbildning som vilar på vetenskaplig grund

Både förskolans praktik och utbildningen av förskollärare ska vila på vetenskaplig

grund (SFS 2010:800; SFS 1992:1434). Ett sätt att möta det kravet är genom

forskning- och utvecklingsprojekt (FoU-projekt) där verksamma förskollärare

möter forskare och förskollärarutbildare. Detta samverkansprojekt om teknik i

förskolan bygger på ett behov som en huvudman identifierat rörande skolutveckl-

ing på vetenskaplig grund. Projektet är en vidareutveckling av ett avslutat FoU-

projekt om teknik i grundskolans tidigare år (F-åk 6) där ovanstående huvudman

deltog (Gustafsson, Jonsson & Nilsson, 2018; Nilsson, Sundqvist & Gustafsson,

Nilsson, Sundqvist & Gustafsson

94

2016). Det nuvarande FoU-projektet finansieras av Mälardalens kompetenscent-

rum för lärande (MKL) vilket är Mälardalens högskolas regionala (Södermanland

och Västmanland) plattform för samverkan kring skolutveckling, lärarutbildning,

kompetensutveckling och forskning inom utbildningsvetenskap (Mälardalens

högskola, 2018-04-26).

Teknik i förskolan

Teknik i förskolan är inget nytt (Sundqvist, 2016), men det är ett aktualiserat om-

råde (Elvstrand, Hallström & Hellberg, 2018). Förskolans läroplan (Skolverket,

2016) ger strävansmål för teknikområdet som är tämligen vaga och lämnar stort

handlings- och tolkningsutrymme, vilket kan ge förskolepersonalen problem att

förstå och iscensätta läroplanen (Jonsson, 2016). Skolverket har därför tagit fram

ett kommentarmaterial för att förtydliga intentionerna med formuleringen i läro-

planen (Utbildningsdepartementet, 2010). Samtidigt visar Skolinspektionens

(2012; 2017) granskningar på brister i hur personalen arbetar med teknik och vad

de inkluderar i området. I våra egna studier får vi dock en annan bild. Personalens

gemensamma beskrivningar av teknik är utvecklad och komplex (Sundqvist, Nils-

son & Gustafsson, 2015a; Sundqvist, Nilsson & Gustafsson, 2015b). Samtidigt

finns en uttalad idé hos personalen att barnen inte ska undervisas (Sundqvist,

2017), vilket kan medföra problem. Vissa ämnesdidaktiska forskare beskriver hur

personalens passivitet kan medföra att barnet riskerar att missa möjligheter att

utveckla ämneskunskaper (t.ex. Larsson, 2013; Pramling Samuelsson & Asplund

Carlsson, 2008).

Ovanstående handlar om den svenska förskolan, men personalens betydelse

framträder också i ett internationellt sammanhang även om internationella jäm-

förelser är svåra att göra eftersom förskolans uppdrag, syn på lärande och under-

visning skiljer sig åt mellan länder. I den mån det går att göra en jämförelse fram-

träder en bredd i förskolepersonalens arbete med teknik. Det finns allt från noga

planerade och genomförda aktiviteter (Ehrlin, Insulander & Sandberg, 2015;

Hellberg & Elvstrand, 2013; Mawson, 2011) till fri lek och barnens egna utfors-

kande (Hallström, Elvstrand & Hellberg, 2014; Hellberg & Elvstrand, 2013;

Campbell & Jobling, 2008). Dessa ytterligheter kan beskrivas som vuxenstyrda

respektive barnstyrda aktiviteter och de handlar om balansen mellan å ena sidan

hur mycket barns intresse får påverka och å andra sidan förskollärarens uppgift

att inspirera och intressera barnet för lärandeobjektet teknik (Sundqvist, 2017).

Det sistnämnda kan bli problematiskt eftersom vi vet att förskolans personal ofta

beskriver sina egna erfarenheter av teknik i skolan i negativa termer (Elvstrand,

Hallström & Hellberg, 2018). Samtidigt tydliggör de att barnen har ett naturligt

intresse för teknik vilket ger förutsättningar att arbeta med teknik i förskolan.


95

Ytterligare en utmaning för personalen är innehållet i förskolans teknikom-

råde. ”Tekniken är allt” är en beskrivning som personalen ger, vilket innebär att

tekniken antingen blir luddig eller försvinner helt (Elvstrand, Hallström & Hell-

berg, 2018). Att stimulera barnens lärande blir ett problem om personalen inte

kan sätta fingret på teknikens särart. Dessutom har ordet teknik flera olika inne-

börder och kan även innebära motoriska färdigheter som kroppskontroll och ba-

lans (Sundqvist, 2016). Det kan medföra att pedagogen tror att undervisningen

handlar om teknik som ämnesinnehåll när det i själva verket är motorisk träning.

Ovanstående pekar på att förskollärarens kunskaper gällande teknik (ämnet

och dess didaktik) är av betydelse, något som också flera studier belyser (Jarvis

& Rennie, 1998; Jones, Buntting & de Vries, 2013; Rohaan, Taconis & Jochems,

2008). Jones med kollegor (2013) lyfter fram att ett medvetet utvecklande av för-

ståelse för teknikens karaktär (nature of technology) förbättrar kunskaperna i

teknik. Studier visar även att ämnesmässiga kunskaper i teknik är en förutsätt-

ning för förmågan att undervisa ämnet, att ha ämnesdidaktisk insikt och att ha

en positiv attityd till teknik som ämne (Rohaan m.fl., 2008).

FoU-projektet och denna studies syfte och forskningsfråga

Studien som beskrivs här är en del av ett större FoU-projekt som har det övergri-

pande syftet att dels stärka undervisningen av teknik i förskolan på vetenskaplig

grund, dels stärka förskollärarutbildningen. Denna studie är dock endast en av-

gränsad del av det projektet. Syftet med den här studien är att skapa kunskap om

vad teknik och teknikens karaktär är i förskolan enligt förskollärarna samt att

stödja förskollärarna i hur de kan få syn på tekniken i sin praktik/barnens vardag.

Studien bidrar med svar på följande forskningsfråga: Hur beskriver förskollä-

rarna vad teknik är för dem själva respektive i sitt arbete med barnen?

Design och metod

På grund av att FoU-projektet som denna studie var en del av gjordes i samverkan

inom ramen för MKL så fanns det avgränsningar som vi som forskare inte kunde

påverka. Det fick konsekvenser för projektets design och metodval.

Samverkan inom ramen för ett FoU-projekt – teoretisk modell I samverkande FoU-projekt kan relationen mellan forskning och utveckling be-

skrivas ur två olika perspektiv (McKenney & Reeves, 2012). Det första är att bed-

riva forskning på en intervention/utvecklingsprocess och se hur den fungerar.


96

Det andra är att studera något genom en intervention/utvecklingsprocess som

relaterar till projektets syfte och utgå från de data som samlas in under processen,

forskning genom intervention. Detta FoU-projekt bygger på det senare perspek-

tivet.

Att arbeta med att utveckla förskollärarnas ämneskunskaper är viktigt för att få

till utveckling i förskolan (Desimone, 2009). Vi utgår också från att förskollärar-

nas aktiva deltagande är viktigt för utveckling, och att låta förskollärare arbeta

aktivt tillsammans gynnar utvecklingsprocessen och förskollärarnas lärande.

Samtidigt vet vi att varaktighet är centralt för att få till utveckling, både sett till

hur länge och hur ofta aktiviteten pågår (Desimone, 2009).

Så vi har en tydlig positionering rörande betydelsen av ämneskunskap, flera

förskollärares aktiva deltagande samt varaktighet. Som teoretisk modell för förs-

kollärares professionella utveckling av ämnesdidaktisk kunskap har vi därför ut-

gått från Stein, Ginns och McDonald (2007). Modellen är utvecklad för lärare,

men vi bedömer att den är giltig även för förskollärare. Den utgår från att peda-

gogisk kunskap, institutionell kunskap och ämneskunskap är centrala delar i en

utvecklingsprocess. Utvecklingen äger rum i ett ständigt växelspel mellan reflekt-

ion, teoretisk kunskap och praktisk erfarenhet, vilket är en process som tar tid.

Forskningscirkel om kompetens för teknik i förskolan Att projektet bedrivs i samverkan innebär en grundsyn där högskola och huvud-

man är likvärdiga parter. Deltagarbaserad forskning bygger på delaktighet där

forskare och praktiker ser processen som gemensam (Andersson, 2007; Stringer

2014). Vi söker kunskap om förskolans uppdrag i relation till teknik utifrån en

problemformulering som gemensamt tas fram inom ramen för projektet. Med

den teoretiska förankringen som finns i Desimone (2009) samt Stein, Ginns och

McDonald (2007) blir forskningscirkeln lämplig (Persson, 2009). Forskningscir-

keln är en inriktning inom aktionsforskning där praktiker, i vårt fall förskoleper-

sonal, och forskare möts på lika villkor för att utveckla kunskap tillsammans. Ny

kunskap produceras genom att forskarnas vetenskapliga kunskaper och förskol-

lärarnas erfarenhetsbaserade kunskaper sammanvävs till en ökad förståelse för

båda parter. Frågorna som behandlas ska vara viktiga och angelägna för förskol-

lärarna och den nya kunskapen ska kunna omsättas i deras praktiska arbete. Som

nämnts ovan antar vi perspektivet forskning genom intervention (McKenney &

Reeves, 2012), vilket innebär att forskningscirkeln bidrar med data som blir un-

derlag för oss att analysera utifrån våra forskningsfrågor. På så vis bidrar forsk-

ningscirkeln även till ny vetenskaplig kunskap.

FoU-projektet hade en projekttid på 18 månader inklusive slutrapportering.

Därför behövde forskningscirkeln vara kortare än så, men samtidigt uppfylla kra-

vet på varaktighet. Forskningscirkeln genomfördes under 12 månader, vilket är i


97

linje med rekommendationer för forskningscirklar för att möjliggöra förändring

som håller i sig (Persson, 2009).

Två huvudmän deltog i FoU-projektet. De valde själva ut deltagande förs-

kollärare. Det resulterade i 13 förskollärare från huvudman 1 och sex förskollärare

från huvudman 2. Samtliga hade ett intresse av ämnesområdet teknik. Metodval

och urvalsförfarande bidrog till ett kollektivt och aktivt deltagande. Sannolikt bi-

drog det också till ett något vinklat resultat eftersom förskollärarna hade ett in-

tresse av teknik.

För varje huvudman genomförde vi en forskningscirkel med sju träffar. In-

nan den första träffen mötte representanter från högskolan respektive huvudman

i syfte att diskutera hela designen för projektet och innehållet för den första träf-

fen. I samband med den första träffen i varje cirkel skapades en målbeskrivning

som samtliga deltagare var överens om. Cirklarna utgick sedan från egengenere-

rade frågeställningar vilka kopplade till målbeskrivningen. Designen möjlig-

gjorde att cirkelledarna löpande kunde validera slutsatser med cirkeldeltagarna

under projektets gång. Varje cirkel leddes av två cirkelledare, men en av oss (PS)

deltog som ledare i båda cirklarna. Cirkelledarna hade gemensamt kompetens

inom teknik (TN, PS, PG) och teknikdidaktik (TN, PS, PG) samt förskolepedago-

gik (PS). Mellan cirkelträffarna hade cirkelledarna gemensamma avstämnings-

och uppföljningsmöten. Därmed kom en kollektiv erfarenhet att växa fram under

arbetet.

Inom ramen för forskningscirkeln har olika övningar genomförts av PS,

både för att skapa förutsättningar för att diskutera vad teknik är och för att ge

exempel på övningar som går att använda med barnen. Deltagarna fick också do-

kumentera och presentera egna övningar och exempel som diskuterades. Littera-

tur lästes, exempelvis olika kapitel i Sundqvist (2016) samt om Collier-Reeds

(2006) kategorier, se mer nedan.

Enkät som utgångspunkt för att skapa diskussion om vad teknik är Utifrån våra erfarenheter från ett tidigare FoU-projekt, ”Det stora språnget – till

en mer utvecklad syn på teknikens karaktär bland lärare i grundskolans tidigare

år” (Nilsson, Jonsson & Gustafsson, 2018; Nilsson, Sundqvist & Gustafsson,

2016), genomfördes först en inledande enkät om deltagarnas uppfattningar om

teknik och interaktion med teknik. Anledningen till att vi inledde med en enkät

var att vi ville att förskollärarna i samband med forskningscirkelns första träff

skulle börja med att diskutera sina egna uppfattningar om teknik och hur de in-

teragerar med teknik. Enkäten gick att besvara digitalt eller via papper.

Enkäten baserades på Collier-Reeds (2006) Technological Profile In-

ventory, men anpassades till svenska förhållanden. Vi valde en version som Col-

lier-Reed benämner Discrete Option type, DO. I den svarade deltagarna på nio


98

olika huvudfrågor, med antingen fyra eller fem svarsalternativ. För varje huvud-

fråga markerade varje deltagare endast det svarsalternativ hen höll med om mest.

På så sätt tvingade vi förskollärarna att ta ställning och vi hoppades undvika ett

resultat som både vi (Nilsson, Sundqvist & Gustafsson, 2016) och Elvstrand, Hall-

ström och Hellberg (2018) sett, nämligen uppfattningen att ”tekniken är allt”.

Analys av data Denna artikel baseras på data som samlades in under de fyra första träffarna för

var och en av de två forskningscirklarna. Varje träff varade totalt två timmar, spe-

lades in på video och transkriberades därefter. Av de fyra videofilmer som hunnit

transkriberas var tre med i analysen. Även enkätdata genererades under studien,

vilken analyseras i en annan delstudie (Sundqvist, Nilsson & Gustafsson, 2018).

De analytiska kategorier som Sundqvist (2016) tagit fram i sin licentiatuppsats

användes som utgångspunkt för analysen och det finns mer att läsa om kategori-

erna i resultatdelen.

Varje transkript lästes igenom upprepade gånger av TN och ett första förslag

på kategorisering utifrån Sundqvists kategorier (se tabell 1 nedan) skrevs fram. I

det förslaget fanns ingen urskiljning på om förskolläraren pratade om sina egna

uppfattningar om teknik eller hur de arbetar i barngruppen med teknik. Denna

urskiljning gjordes i ett senare steg, då förslaget på kategorisering diskuterades

med PS och eventuella frågetecken om hur text och kategorier skulle tolkas räta-

des ut. En konsekvens av diskussionen var en revidering av Sundqvists katego-

rier. Dataanalysen generade således en sammanställning av vad förskollärarna

beskrev som teknik för sig själva respektive i arbetet med barnen.

Forskningsetiska ställningstaganden I ett FoU-projekt i samverkan är det av vikt att skilja på forskningen och utveckl-

ingen. Å ena sidan ska vi som forskare besvara olika frågeställningar genom ana-

lys av data, och resultatet ska publiceras vetenskapligt. Utvecklingen av praktiken

på vetenskaplig grund, å andra sidan, utgår från ett behov som huvudman-

nen/deltagarna identifierat. I forskningscirkeln möts perspektiven och det finns

potential att generera forskningsresultat ur projektets samtliga steg. Vi följer där-

för riktlinjerna i God Forskningssed (Vetenskapsrådet, 2017) i både utvecklings-

och forskningsdelen av projektet.

Beslutet att genomföra projektet är offentlig handling. Både lärosäte och hu-

vudmännen har ett intresse att kommunicera projektet på olika sätt. Inom ramen

för forskningsstudien kommuniceras inte vilka huvudmännen är, de data som ge-

nererats hanteras enligt gällande lagstiftning och konfidentialitet.


99

Även om vårdnadshavarna godkänt att bilder på barnen används på exem-

pelvis huvudmannens hemsida eller i verksamheten har vi, forskare och delta-

gare, kommit överens om följande: Om förskollärarna visar bilder på barn ska

endast samtalet om vad barnen gör på bilden dokumenteras som en del av forsk-

ningen. Hur deltagarna väljer att använda bilden inom ramen för utvecklingen av

verksamheten följer huvudmannens riktlinjer.

Grunden för god etik i forskning är informerat samtycke och barnen har inte

gett informerat samtycke och är inte forskningens objekt. Däremot gav förskollä-

rarna informerat samtycke. Samtidigt har arbetsgivaren varit med i urvalet till

projektet, vilket vi som forskare har varit tvungna att förhålla oss till. Syftet med

forskningsprojektet, metoder, hur data används och sparas samt hur resultaten

publiceras informerades skriftligen och muntligen innan enkäten genomfördes

av deltagarna. Varje deltagare kunde också välja att inte ge samtycke, ge samtycke

till ljudinspelning eller till videoinspelning. Samtliga deltagare valde det sist-

nämnda.

Resultat

I resultatdelen nedan redogör vi först för förskollärarnas beskrivningar av vad

teknik är för dem själva och därefter hur de beskriver teknik i sitt arbete med

barnen. Resultatkapitlet avslutas med en vidareutveckling av Sundqvists (2016)

kategorisystem.

Förskollärarnas beskrivningar av vad teknik är för dem själva och i arbetet med barnen Även om resultatet utgår från de tre analyserade transkripten har två av dem sin

utgångspunkt i Collier-Reeds (2006) enkät som handlar om vad teknik är för för-

skolläraren och hur förskolläraren interagerar med teknik. Det påverkar resulta-

tet eftersom två av tre analyserade transkript har fokus på förskollärarna och inte

deras praktik. En fullständig sammanställning av analysen ges i bilaga 1.

Men vad är det då som framkommer? Förskollärarnas beskrivningar av tek-

nik handlar till stor del om meta-perspektiv, alltså till exempel resonemang om

vad begreppet teknik innebär. Samtidigt tycker förskollärarna att teknik är arte-

fakter och system, medan processen att skapa tekniken inte beskrivs lika mycket.

Det är också en tydlig avsaknad av uppfattningen att tekniken är en (motorisk)

färdighet, och förskollärarna tar inte heller upp andra ämnesområden när de be-

skriver teknik. I citatet nedan beskrivs Sundqvists (2016) kategori 1.4 Att lära sig

hur artefakter och system fungerar, där förskolläraren beskriver hur det är möj-

ligt att förstå låset genom att plocka isär det.


100

Däremot om man skulle plocka sönder låset och se alla dess delar ser man nog hur det är uppbyggt då, det blir teknik. Hur mycket man har behövt göra för att komma dit. Huvudman 2, transkript 1, person 7 (19:52)

När förskollärarna beskriver vad teknik är i deras arbete med barnen blir det del-

vis liknande beskrivningar (se bilaga 1). Just metaperspektiven Att lära sig vad

teknik är, har en tydlig plats liksom att förskolans praktik handlar om Artefakter

och system i barns miljö. Också här nämns Skapandeprocessen, men inte alls i

samma omfattning som Artefakterna och systemen i barns miljö. Noterbart är

dock att teknik som motorisk färdighet Att lära sig teknik som en färdighet (te-

chnique) samt Att lära sig naturvetenskap och andra ämnesområden nu besk-

rivs tydligt och som en del av förskollärarnas arbete med teknik i barngrupp.

Men jag tänker att i förskolan så är det kanske mer tekni-ken och inte så mycket tekniska saker. Nu tänker jag bara att man lär dem använda sina redskap, man lär dem tekni-ken att använda tekniken. Huvudman 1, transkript 1, person 12 (32:16)

I citatet ovan exemplifieras Sundqvists (2016) kategori 1.1 Att lära sig hantera

artefakter. Fokus i beskrivningen är på att använda redskapen. Tekniken att an-

vända tekniken säger förskolläraren, vilket här innebär just handhavandet av ar-

tefakten och inte som en motorisk färdighet generellt.

Tabell 1. Sammanställning av andel beskrivningar inom respektive huvudkategori (se även bilaga 1). Totalt antal kategoriserade beskrivningar är angivet i respektive kolumn. Procentsatserna är avrundade till heltal och totalsumman kan därför överskrida/underskrida 100 %.

Kategori Förskollärarnas beskrivning av vad teknik är (ntot = 61)

Förskollärarnas be-skrivning vad teknik är i arbete med barnen (ntot = 161)

1 Artefakter och system i barns miljö

43 % 47 %

2. Skapandepro-cessen

10 % 16 %

3 Att lära vad tek-nik är

44 % 21 %

4 Att lära sig tek-nik som färdighet (technique)

2 % 7 %

5 Att lära sig na-turvetenskap och andra ämnesområ-den

2 % 8 %


101

Tabell 1 visar likheter och skillnader i förskollärarnas beskrivningar av vad teknik

är för dem själva respektive i arbetet med barnen. Det är en samstämmig bild

även om metaperspektiven som förskollärarna beskriver inte framträder lika

mycket i arbetet med barnen. Samtidigt förstärks de kategorier (4 och 5) som

Sundqvist (2016) inte inkluderar i ämnesområdet teknik i förskola. I analysen av

transkripten framkommer dock att förskollärarna beskriver ett flertal aspekter av

vad teknik är för dem själva och i arbetet med barnen som inte täcks in av Sun-

dqvists kategorier. Av den anledningen presenteras nedan en vidareutveckling av

hennes kategorisystem.

Vidareutvecklingen av tidigare kategorisystem I analysen av de tre transkripten har kategori 3 Att lära vad teknik är behövt

utvecklas och två tillägg till Sundqvists (2016) kategorisystem (A och B) har for-

mulerats i processen så här långt.

Kategori 3 har utvecklats till att inkludera bredare beskrivningar av tekniken

ur ett metaperspektiv och då också med fokus på förskolläraren. Denna studie

inkluderar deras syn på teknik medan Sundqvist (2016, s. 53) har fokus på ”vad

barn ska lära sig i teknikundervisning och hur detta lärande kan ske”. Resultatet

innebär att underkategorier tillkommer till kategori 3 Att lära vad teknik är en-

ligt:

3. Att lära vad teknik är

3.1 Metanivå, vad teknik är, vad teknik inte är

3.2 Vad blir teknik vid tematiskt arbetssätt?

3.3 Teknikens konkreta/synliga produkter men också abstrakta

/osynliga processer

3.4 Att inte överföra uppfattningen att tekniken är svår och kompli-

cerad till barnen

3.5 Tekniken är en handling, det finns inget rätt eller fel

Vidare har två nya kategorier med fokus på förskolläraren skapats i den analy-

tiska processen. Dessa benämns med bokstäver för att särskilja dem från det ur-

sprungliga kategorisystemet och kategorierna är kategori A Förskollärarens

övervägande positiva förhållningssätt till teknik som inkluderar två underkate-

gorier samt kategori B Generationsklyftan. Eftersom de inte formulerats tidigare

beskrivs de mer ingående nedan. Kategori A med underkategorier definieras som:

Kategori A: Teknik är primärt något positivt, även om det är negativa konsekvenser av tekniken som är i förgrunden. Till skillnad från kat. 3 där det är viktigt att förmedla ett


102

positivt förhållningssätt till barnen är fokus i kat A. tekni-ken som sådan och förskollärarens syn på teknikutveckling. Kategorin består av två underkategorier A.1 och A.2.

Kategori A.1: Teknikutveckling är något positivt. Det är en utveckling som drivs fram av olika samhälleliga behov. Olika värdeord tydliggör detta. Teknikpositiv är ett ledord, tekniken är utveckling, utveckling är positivt. Även om kon-sekvenserna av teknikutvecklingen medför något negativt går det att lösa med annan teknik.

Kategori A.2: Kritiska perspektiv på teknik innebär inte per automatik att förskolläraren har negativ inställning till teknik. Istället handlar det här om att förskollärarna iden-tifierar konsekvenser av teknik/teknikutveckling alterna-tivt problematiserar tekniken. Det finns flera dimensioner som berörs, politiska beslut/förhållningssätt, ekonomi, mo-ral, etik, hållbarhet etcetera.

Kategori B definieras som:

Kategori B: Generationsklyftan inkluderar en betraktelse av att något förändrats. Det är skillnad på förskolläraren själv och barnen där ålder är en faktor. Barnen tillhör en ny generation som har helt annan tillgång till (digital) tek-nik och för förskollärarna själva är det helt ny teknik som de inte till fullo behärskar. Barnens och ungdomarnas sätt att förhålla sig till teknik är annorlunda än förskollärarnas sätt att förhålla sig till teknik. Att också tekniken och upp-draget blivit tydligare i förskola/skola finns med. Generat-ionsklyftan handlar alltså om både förhållningssätt till tek-nik och allmän tillgång till (digital) teknik.

Diskussion och slutsatser

Sett till att strävansmålen för teknik i förskolan är vaga (Jonsson, 2016), att det

finns ett kommentarmaterial som förtydligar dem (Utbildningsdepartementet,

2010) och att Skolinspektionen (2012; 2017) vid upprepade tillfällen påvisat bris-

ter i hur pedagogerna arbetar med tekniken och vad de inkluderar i området ger

vi här en kompletterande bild. Nu följer de centrala fynden från vår studie och en

diskussion om metod, trovärdighet och tillförlitlighet. Avslutningsvis ges slutsat-

ser och implikationer.


103

För förskolläraren är teknik artefakter och metaperspektiv I forskningscirklarna deltog förskollärare med intresse av ämnesområdet teknik.

Teknik är för dem inget nytt (jfr. Sundqvist, 2016) utan istället blir det ett aktua-

liserat område eftersom projektet handlar om Kompetens för teknik i förskola

(jfr. Elvstrand, Hallström & Hellberg, 2018). Men, en utmaning för förskollärarna

är att beskriva vad teknik är, särskilt i relation till Collier-Reeds (2006) huvud-

frågor, eftersom alla svarsalternativ handlar om antingen vad teknik är eller hur

förskollärarna interagerar med teknik. Samtidigt tvingade vi förskollärarna att ta

ställning och den bild som framträder när tre transkript analyserats med Sun-

dqvists (2016) kategorier är inte att tekniken är allt (jfr. Elvstrand, Hallström &

Hellberg, 2018; Nilsson, Sundqvist & Gustafsson, 2016) utan teknik är primärt

artefakter (kat. 1) och metaperspektiv (kat. 3).

Ett viktigt bidrag med studien är att metaperspektivet vidgas och nyanseras

genom förskollärarnas olika beskrivningar. Förskollärarna framför att tekniken

består av en konkret/synlig sida (jämför med artefakter) och en mer ab-

strakt/osynlig sida (jämför med processer). Men processer (kat. 2) nämns endast

i begränsad omfattning. Det råder nästan en total avsaknad av teknik som moto-

risk färdighet (kat. 4) och andra ämnesområden (kat. 5) när förskollärarna be-

skriver vad teknik är för dem själva.

Tidigare har vi visat att förskolepersonalens gemensamma beskrivningar av

teknik är utvecklad och komplex (Sundqvist, Nilsson & Gustafsson, 2015a; Sun-

dqvist, Nilsson & Gustafsson, 2015b). Även i denna studie har vi valt att presen-

tera gemensamma beskrivningar. På grund av design- och metodval, samt att

endast tre transkript analyserats blir den bild vi beskriver något osäker, men ar-

tefakter/produkter, processen och metaperspektiv beskrivs av förskollärarna.

För förskollärare är teknik en tro på framtiden och att möta en ny generation barn Samtidigt som förskollärares egna skolerfarenheter av teknik beskrivs i negativa

termer av personalen själva (Elvstrand, Hallström & Hellberg, 2018) har barnen

ett naturligt intresse för teknik. Även om vi inte ser negativa skolerfarenheter av

teknik i forskningscirkeln påminner resultaten om något liknande, särskilt i ut-

vecklingen av kategorisystemet. Den bild som framträder är å ena sidan en över-

vägande positiv beskrivning av teknik, till och med när samtalet berör negativa

konsekvenser av teknik. Å andra sidan beskrivs generationsklyftan och den nya

generationen barn. Så förskolläraren ska, på något sätt, beröra och betona det

positiva med en teknik som de kanske inte själva behärskar till fullo. Det som är

ny teknik för förskollärarna är barnens nuvarande teknik. Det skapar en svårighet


104

i uppdraget. Men, att ha positiv framtidstro på teknik är en central del av förskol-

lärarnas uppfattning om teknik och samtidigt är positiv framtidstro en del av för-

skolans verksamhet (Skolverket, 2016).

Barnen möter breda beskrivningar av teknik som inte alltid handlar om ämnesområdet teknik i förskolan Eftersom Skolinspektionen (2012; 2017) påvisat brister i vad förskollärarna in-

kluderar i ämnesområdet teknik har vi valt att fokusera på vad förskollärarna be-

skriver i sitt arbete med barnen. I våra samtal betonar förskollärarna artefak-

ter/produkter mer än skapandeprocessen, vilket är en spegel av vad de själva ser

som teknik (Tabell 1). Det är intressant och i linje med till exempel Skolinspekt-

ionen (2017) som betonar att vardagstekniken används i förskolan även om ur-

skiljning och utforskande inte på samma sätt är en del av teknikområdet i försko-

lan. Vi tror dock att det skulle kunna vara fullt möjligt att betona skapandepro-

cessen mer utifrån till exempel styrdokument med förklaringar (Skolverket,

2016; Utbildningsdepartementet, 2010).

Samtidigt blir det tydligt att det är viktigt i förskollärarnas arbete med bar-

nen att tydliggöra teknikens särart. Metaperspektiven är viktiga, dels för att bar-

net ska kunna utveckla en förståelse för teknik, dels för att förskollärarna själva

ofta arbetar tematiskt. Utmaningen för dem blir då att i stunden med barnen tyd-

liggöra vad som är teknik, naturvetenskap, matematik och språkutveckling. De

tematiska arbetssätten är också något som vi lyfter fram i kategoriutvecklingen.

Samtalen påvisar ändå att förskollärarna är i processen att utveckla sin förståelse

för teknikens karaktär vilket vi på sikt tror förbättrar både deras egna kunskaper

i teknik (jfr. Jones et al., 2013) och barnens möjligheter att utveckla kunskaper i

teknik.

Att tydliggöra teknik vid tematiska arbetssätt är en utmaning. En annan är

att hantera att ordet teknik har olika innebörder. Att Sundqvists (2016) kategori

4 Att lära sig teknik som färdighet (technique) och kategori 5 Att lära sig natur-

vetenskap och andra ämnesområden återfinns visar på problemet med ordet

teknik som också betyder färdigheter som kroppskontroll och balans. Så motorisk

träning blir till exempel en del av tekniken när förskollärarna själva beskriver sitt

arbete med barnen (Bilaga 1).

Vi har alltså både tematiska arbetssätt och ett ord som har olika innebörder.

Det ställer krav på förskollärarnas undervisning. Samtidigt finns en uttalad idé

hos förskolepersonal att barn inte ska undervisas (Sundqvist, 2017). Nu har inte

vi analyserat förskollärarnas praktik och mötet med barnen, men den kategoriut-

veckling vi var tvungna att göra är för oss ett tecken på att förskollärarna funderar

på sin undervisning. I samtalen i forskningscirklarna framträder dock bilden att

teknikundervisningen präglas av barnstyrda aktiviteter (jfr. Hallström et al.,

2014; Hellberg & Elvstrand, 2013; Campbell & Jobling, 2008) snarare än noga


105

planerade och genomförda aktiviteter (jfr. Ehrlin et al., 2015; Hellberg &

Elvstrand, 2013; Mawson, 2011).

Att komma vidare Vi vill i detta skede av projektet inte dra alltför konkreta slutsatser eller ge impli-

kationer för teknikundervisning i förskola. Anledningen är att projektet och ana-

lysen av data är i sin linda. Ur ett metodologiskt perspektiv är dock en slutsats att

det är värdefullt för samtalet i forskningscirkeln att ge deltagarna en ingång som

skapar förutsättningar att börja diskutera teknik. DO-versionen av Collier-Reeds

enkät gav denna ingång.

I analysen blir det tydligt att Sundqvists (2016) kategorier är användbara,

men stora delar av samtalen om teknik i arbetet med barnen faller utanför kate-

gorisystemet eftersom det är framtaget ur perspektiven ”vad barn ska lära sig i

teknikundervisning och hur detta lärande kan ske” (s. 53). Utvecklingen av Sun-

dqvists kategorier och genereringen av nya kategorier är ett pågående arbete.

Referenser

Andersson, F. (2007). Att utmana erfarenheter. Kunskapsutveckling i en forsk-ningscirkel (Doktorsavhandling). Stockholm: Stockholms universitet.

Collier-Reed, B. I. (2006). Pupils’ Experiences of Technology: Exploring dimen-sions of technological literacy (Doktorsavhandling). Cape Town: Uni-versity of Cape Town.

Campbell, C., & Jobling, W. (2008). Technology Education in Early Childhood Settings. I H. E. Middleton & M. B. Pavlova (Red.), Exploring Technol-ogy Education: solutions to issues in a globalised world. Vol 1. Nathan: Griffith University, Centre for Learning Research.

Desimone, L. M. (2009). Improving impact studies of teachers’ professional de-velopment: Toward better conceptualizations and measures. Educa-tional Researcher, 38(3), 181–199.

Ehrlin, A., Insulander, E., & Sandberg, A. (2015). Natural science and technol-ogy: Interpretations of entrepreneurial learning in early years of educa-tion. International Journal of Infonomics, 1(1), 2-5.

Elvstrand, H., Hallström, J., & Hellberg, K. (2018). Vad är teknik? Pedagogers uppfattningar om och erfarenheter av teknik och teknikundervisning i förskolan. NorDiNa, 14(1), 37-53.

Gustafsson, P., Jonsson, G., & Nilsson, T. (2018). Teknikämnet i svensk

grundskolas tidiga skolår sett genom forskningscirkelns lupp.

NorDiNa, 14(2), 113-124. Hallström, J., Elvstrand, H., & Hellberg, K. (2014). Gender and technology in

free play in Swedish early childhood education. International Journal of Technology and Design Education, 25(2), 137-149.


106

Hellberg, K., & Elvstrand, H. (2013). Pedagogers tankar om teknik i förskolan. Venue. doi:10.3384/venue.2001-788X.13213

Jarvis, T., & Rennie, L. J. (1998). Factors that Influence Children's Developing Perceptions of Technology. International Journal of Technology and Design Education, 8(3), 261-279.

Jones, A., Buntting, C., & de Vries, M. J. (2013). The developing field of technol-ogy education: a review to look forward. International Journal of Tech-nology and Design Education, 23(2), 191-212.

Jonsson, A. (2016). Förskollärares kommunikation med de yngsta barnen i för-skolan: med fokus på kvalitativa skillnader i hur ett innehåll kommuni-ceras. Tidskrift for nordisk barnehagsforskning, 12(1). 1-16.

Larsson, J. (2013). Children’s Encounters With Friction as Understood as a Phe-nomenon of Emerging Science and as 'Opportunities for Learning'. Journal of Research in Childhood Education, 27(3), 377-392. doi:10.1080/02568543.2013.796335

Mawson, W. B. (2011). Emergent technological literacy: What do children bring to school? International Journal of Technology and Design Education, 23(2), 443-453.

McKenney, S., & Reeves, T. C. (2012). Conducting educational design research. New York: Routledge.

Mälardalens högskola. (2018). Mälardalens kompetenscentrum för lärande. Hämtad 2018-05-08 från http://www.mdh.se/samverkan/pro-jekt/samhallskontraktet/mkl

Nilsson, T., Sundqvist, P., & Gustafsson, P. (2016). A Pilot Study of the Techno-logical Literacy among Primary School Teachers in Sweden. Paper presenterat vid PATT-32: Technology Education for 21st Century Skills, Utrecht, The Netherlands.

Persson, S., (2009). Forskningscirklar – en vägledning. Malmö: Resurscent-rum för mångfaldens skola, Malmö stad.

Pramling Samuelsson I., & Asplund Carlsson M., (2008). The playing learning child: Towards a pedagogy of early childhood. Scandinavian Journal of Educational Research, 52(6), 623-641.

Rohaan, E. J., Taconis, R., & Jochems, W. M. G. (2008). Reviewing the relations between teachers' knowledge and pupils' attitude in the field of primary technology education. International Journal of Technology and Design Education, 20(1), 15-26.

SFS 1992:1434. Högskolelag. Stockholm: Utbildningsdepartementet. SFS 2010:800. Skollag. Stockholm: Utbildningsdepartementet. Skolinspektionen (2012). Förskola, före skola – lärande och bärande. Kvali-

tetsgranskningsrapport om förskolans arbete med det förstärkta pe-dagogiska uppdraget. Stockholm: Skolinspektionen.

Skolinspektionen (2017). Förskolans arbete med matematik, naturvetenskap och teknik. Stockholm: Skolinspektionen.

Skolverket. (2016). Läroplan för förskolan - Lpfö98. Reviderad 2016. Stock-holm: Skolverket


107

Stein, S., Ginns, I., & McDonald, C. (2007). Teachers learning about technology and technology education: Insights from a professional development ex-perience. International Journal of Technology and Design Education, 17(2), 179-195. doi:10.1007/s10798-006-0008-8

Stringer, E. T. (2014). Action Research (Vol. 4th ed). Los Angeles: SAGE Publi-cations, Inc.

Sundqvist, P., Nilsson, T., & Gustafsson, P. (2015a). The purpose of technology education in preschool – Swedish preschool staff’s descriptions. I M. Chatoney (Red.), PATT 29 Plurality and Complementarity of Ap-proaches in Design & Technology Education, Marseille, France, April 2015. Marseille: Presses Universitaires de Provence.

Sundqvist, P., Nilsson, T., & Gustafsson, P. (2015b). Svensk förskolepersonals beskrivningar av teknik. LUMAT, 3(2), 237-257.

Sundqvist, P., Nilsson, T., & Gustafsson, P. (2018). Is There a Gap to Mind in Preschool Practice When it Comes to Technology? I A. Jober, M. Andree och M. Ideland (Red). Future Educational Challenges from Science and Technology Perspectives. XVIII IOSTE Symposium Book of Proceed-ing. (s. 303-310). Malmö: Malmö Universitet. Hämtad från https://doi.org/10.24834/978-91-7104-971-1

Sundqvist, P. (2016). Teknik i förskolan är inte något nytt, men idag är vi mera medvetna om vad vi kallar teknik. Personalens beskrivningar av tek-nik som innehållsområde i förskolan (Licentiatuppsats). Västerås: Mä-lardalens högskola.

Sundqvist, P. (2017). Challenges of Teaching Technology in Preschool. I J.P. Williams (Red.). TENZ-ICTE conference. Technology: An holistic ap-proach to education, October 8-11 2017, (s. 315-324). Christchurch, New Zealand.

Utbildningsdepartementet (2010). Förskola i utveckling – bakgrund till änd-ringar i förskolans läroplan. Stockholm: Regeringskansliet.

Vetenskapsrådet (2017). God forskningssed. Stockholm: Vetenskapsrådet.

https://emea01.safelinks.protection.outlook.com/?url=https%3A%2F%2Fdoi.org%2F10.24834%2F978-91-7104-971-1&data=02%7C01%7Ctor.nilsson%40mdh.se%7C7a3f5f83956242cd4a6a08d67d2d26b2%7Ca1795b64dabd4758b988b309292316cf%7C0%7C0%7C636834030467044973&sdata=B2ElAzkBzEF5kRlpJKIXYNzghU7zNmRhEbGTdVaP5qU%3D&reserved=0


108

Bilaga 1 Sammanställning av hur olika kategorier och under-kategorier aktiverats i dataanalysen

Kategori Underkategori Förskollärar-nas beskriv-ning av vad teknik är

Förskollärarnas beskrivning vad teknik är i arbete med barnen

1 Artefakter och system i barns miljö

1.1 Att lära sig hantera artefakter

3 28

1.2 Att lära sig artefak-ters användningsområ-den och ändamålsenlig-het

1 13

1.3 Att lära sig artefak-ters syfte

6 20

1.4 Att lära sig hur arte-fakter och system fun-gerar

16 14

2. Skapande-processen

2.1 Att bygga och skapa Ej 3 2.2 Att lära om materi-alet

1 7

2.3 Att lära sig bygga och skapa genom öv-ning

Ej 1

2.4 Att lära sig ett spe-cifikt innehåll genom att bygga och skapa

Ej Ej

2.5 Att lösa problem ge-nom att bygga/skapa en lösning

4 15

2.6 Att lära sig hur nå-got produceras

1 Ej

3 Att lära vad teknik är

27 34

4 Att lära sig teknik som fär-dighet (techni-que)

1 12

5 Att lära sig naturvetenskap och andra äm-nesområden

1 13


109


Tor Nilsson är lektor i NT-didaktik och bedriver forskning om

teknik i förskola och grundskolans tidigare år. Han arbetar

också med samverkande strukturer samt praktiknära forskning

och skolutvecklingsprojekt på vetenskaplig grund.

Pernilla Sundqvist är doktorand i didaktik och adjunkt i NT-

didaktik. Hennes avhandlingsarbete handlar om teknikunder-

visning i förskolan och vilka möjligheter förskolepersonalen ger

barn till tekniklärande.

Peter Gustafsson är professor i fysik med inriktning mot fysi-

kens didaktik. Han forskar om hållbar utveckling på gymnasi-

ets teknikprogram samt lärares syn på teknikämnet och dess

karaktär i förskola och grundskolans tidiga år.

Intresse- och undervisningsutvecklande STEM-projekt för år 9

111

Intresse- och undervisningsutvecklande STEM-projekt för år 9 med inriktning på energi Per Selin och Jonas Tengblad

Sandgärdskolan, Borås

Sammanfattning

I denna text beskrivs ett skolutvecklingsprojekt med huvudsyftet att öka

framförallt flickors intresse för STEM-ämnena (Science, Technology,

Engineering, Mathematics). Elever i år 9 designar och genomför under-

visning för yngre elever i år 6 och innehållet är hållbar och förnyelsebar

energi. Ett grundantagande är att intresset skulle öka om FN:s globala

mål för hållbar utveckling, tillsammans med ett IKT-inslag i form av e-

bokskapande införs. I texten beskrivs dels intervjuer som genomförts

med de äldre eleverna under arbetets gång, dels enkäter som dessa ele-

ver genomfört före och efter lektionerna med de yngre eleverna. De

äldre elevernas betyg i ämnena fysik och teknik har också jämförts från

år 8 till år 9 samt jämförts med de elever i samma klass som inte delta-

git i projektet. Resultatet visar att elevernas intresse för STEM har ökat,

framförallt genom studiebesök som genomfördes. Även betygshöj-

ningen i fysik och teknik från år 8 till år 9 är större för de deltagande

eleverna än för deras klasskamrater som inte deltog i projektet.

Inledning

Varför är inte fler flickor intresserade av naturvetenskap och teknik? Hur kan vi

lösa de problem som många menar att samhället står inför då ingenjörer och na-

turvetare räknas som bristyrken? I denna text kommer delar av ett europeiskt

skolutvecklingsprojekt att beskrivas. Fokus kommer att ligga på vad en grupp ele-

ver (åtta flickor i årskurs 9) lärde sig genom att delta.

Selin & Tengblad

112

Bakgrund

Sultan (2018) pekar på att två av svaren till den inledande frågan ligger i att

flickor har svårt att identifiera sig som tekniker och att valen av undervisnings-

material snävar av teknikämnet till artefakter, vilket riskerar att utesluta tekniska

lösningar som kreativa processer. Elevers intresse för naturvetenskap och teknik samt huruvida de ser dessa

ämnen som relevanta och viktiga har även undersökts i det så kallade ROSE-pro-

jektet (Relevance Of Science Education). Det visar sig att eleverna tycker att

undervisningen generellt sett varken är relevant eller intressant (Sjøberg, 2010).

EU har dessutom i en rapport (2015) visat på bristen av utbildad arbetskraft i de

så kallade STEM-ämnena.

Jidesjö (2012) menar att intresset eller ointresset för naturvetenskap och

teknik måste förstås på ett individperspektiv relaterat till ämnesinnehållet. Poj-

kar, flickor, naturvetenskap och teknik är för breda begrepp för att kunna stude-

ras i relation till lärande. Två exempel på hur man kan snäva av innehållet ges i

grundskolans kursplan för teknik. Här anges att man behandlar ”Konsekvenser

av teknikval utifrån ekologiska, ekonomiska, etiska och sociala aspekter, till ex-

empel i fråga om utveckling och användning av biobränslen och krigsmateriel”

som ett centralt innehåll för årskurs 7-9. Dessutom ska också ”Hur kulturella fö-

reställningar om teknik påverkar kvinnors och mäns yrkesval och teknikanvänd-

ning” behandlas (Skolverket, 2018b). Energibegreppet tas upp i kursplanen för

fysik, och är en del av det centrala innehållet för detta ämne där ”Olika energislags

energikvalitet samt deras för- och nackdelar för miljön” ska behandlas i under-

visningen (Skolverket, 2018a). Ett fokus på teknikval i relation till energislag

skulle kunna vara ett sätt att relatera ämnesinnehållet till den aktuella elevgrup-

pen.

Nordlander och Grenholm (2016) menar att elevers idéer om framtida yr-

kesval formas tidigt och med en teknikundervisning som är stereotyp riskerar

fördomar och förutfattade meningar att cementeras. N- och T-programmen på

gymnasiet anses ofta vara svåra och då avstår vissa elever från att välja dem. Tek-

nikundervisningen behöver därför bli annorlunda, framförallt i de tidigare åren i

skolan.

Med utgångspunkt i forskningsresultat liknande dem som presenterats ovan

samt de könsskillnader som finns vad gäller yrkesval, startades 2016 ett europe-

iskt projekt för att utveckla en undervisning som skall göra naturvetenskap och

teknik mer intressant för elever i 14-16-årsåldern med särskild inriktning på

flickor (Getting Girls into Global STEM, 2018). Projektet finansieras av EU ge-

nom Erasmus+. Grundantagandet i projektet är att STEM-ämnena blir mer rele-

vanta för målgruppen om man dels integrerar FN:s globala mål för hållbar ut-

veckling i undervisningen (2018), samtidigt som man också för in ett IKT-inne-


113

håll i undervisningen. I detta projekt är IKT-innehållet att elevernas arbete sam-

manställs till en e-bok. Den undersökning som presenteras i denna text bygger på

ett arbete som de svenska eleverna i årskurs 9 gjorde då de planerade, genom-

förde och utvärderade ett undervisningsmoment om energi för elever i årskurs 6.

Den del av naturvetenskapen och tekniken som avses handlar i detta fall om

energi och hållbar utveckling.

För att förstå den komplexa verklighet som skolan och undervisning utgör

behöver man analysera den inifrån. Detta argumenterade Stenhouse (1981) för

och myntade begreppet ”den forskande läraren” (the teacher as resarcher). I sin

text beskriver och förklarar Stenhouse att forskning bör förstås som systematisk

undersökning. Det viktigaste argumentet för att se läraren som den centrala fors-

karen i utbildnings-vetenskapliga sammanhang är, enligt Stenhouse, att det är

läraren som befinner sig i klassrummet. Det är med andra ord läraren som är

designern och den deltagande observatören. Med detta som bakgrund kommer

denna text att beskriva hur delar av ett globalt projekt kan användas för att för-

söka förstå hur skolan kan utveckla elevers i allmänhet – och flickors i synnerhet

– intresse för och kunskaper om naturvetenskap och teknik, i alla fall på den skola

där undersökningen är genomförd.

Syfte och frågeställning

Syftet med denna text är att beskriva hur undervisning om ett givet ämnesinne-

håll kan designas för att göra det intressant och tillgängligt även för de elever som

eventuellt inte tycker att STEM-ämnena är de intressantaste i skolan. En central

frågeställning för texten är ”Hur påverkas elevers intresse för och kunskaper om

STEM av att vara delaktiga i undervisningen av yngre elever?”

Metod

Resultaten av elevernas lärande har analyserats med flera metoder. Det har dels

genomförts enkäter i samband med projektdagarna när de äldre eleverna under-

visade de yngre. Enkäterna skapades av representanter från de deltagande part-

nerorganisationerna och översattes sedan till svenska av artikelförfattarna.

Enkäterna har genomförts med samtliga deltagande elever i alla länder och är

därmed designade för ett större numerär än enbart de åtta elever som undersöks

i denna text. Det har dock varit möjligt att plocka ut svaren från enbart de elever

som deltagit i vår del av projektet, vilket har gjorts i samband med arbetet med

denna text. Reliabiliteten blir naturligtvis lägre, men svaren säger i alla fall något

om hur läget ser ut på den aktuella skolan.

De frågor som används är: Hur mycket tycker du om att ha [naturvetenskap,

teknik, matematik]? Hur intressant tycker du att det är med [naturvetenskap,

Selin & Tengblad

114

teknik, matematik]? samt Hur sannolikt är det att du väljer ett jobb som handlar

om [naturvetenskap, teknik, matematik]?

I samband med en konferens för samtliga länders deltagande äldre elever

genomfördes intervjuer. Svaren från dessa intervjuer är också en del av materialet

som analyseras. De frågor som ställdes var tänkta att fördjupa enkätfrågorna om

intresse för naturvetenskap, hållbar utveckling och digital teknik. Även intervju-

erna genomfördes på deltagarnas respektive modersmål.

En tredje del av materialet som har analyserats är elevernas betyg i ämnena

fysik och teknik. Betygen från vårterminen innan projektet genomfördes har jäm-

förts med betygen från vårterminen året efter, då lektionerna med de yngre ele-

verna, studiebesök samt elevkonferens var genomförda. Valet av ämnen för be-

tygsjämförelsen baserades på att de centrala innehållen i dessa ämnen är mest

relevanta för projektet. Trots att betyg i respektive ämne sätts i relation till fler

kunskapskrav än de som är aktuella för detta projekt, kan ändå jämförelsen anses

rimlig. Även om innehållet i fysikämnet är mer än bara energi är det likvärdigt i

år 8 och i år 9. En faktor som gör betygsjämförelserna än mer intressanta är det

faktum att olika undervisande lärare har satt betyg i respektive ämne.

Urvalet av elever som deltog i projektet gjordes utifrån att de skulle vara

elever som båda artikelförfattarna hade i sin undervisning. De skulle dessutom

vara flickor och gå i årskurs nio. Denna beskrivning passade in på nio elever av

vilka åtta tackade ja. I samband med projektstart meddelades vårdnadshavare

om såväl projektets upplägg såväl som den fristående del denna text utgör. De

meddelades att de när som helst kunde avsluta sitt deltagande och hur det

material som samlats in skulle användas. Ett skriftligt medgivande med ovanstå-

ende information finns. På detta vis har hänsyn tagits till Vetenskapsrådets

(2017) anvisningar om forskningsetik.

Resultat

Genomförande av undervisningen för de yngre eleverna Flickorna som skulle genomföra lektionen, Challenge-skapare, kom från två olika

nior men gick i samma NO-grupp. Båda lärarna i projektet undervisade eleverna

i NO respektive engelska/svenska. Eleverna började med en eftermiddags

brainstorming där de resonerade sig fram till vad de ville att de yngre eleverna

skulle få med sig efter genomförandet av lektionerna. De läste in sig på olika ener-

giformer och olika energikällor. Eleverna bokade studiebesök på en lokal gymna-

sieskola som producerar mycket av sin energi genom egna solceller och de deltog

i ett besök under IGE-day (Introducing a Girl into Engineering). De genomförde

också intervjuer med lokala företag om energiförbrukning och produktion. Det

genomfördes även enskilda besök hos bekanta som var engagerade i frågor om


115

förnyelsebar energi. Även Högskolan i Borås bidrog med en föreläsning om hur

solceller fungerar.

Innan genomförandet föreställde sig eleverna ett land, där tillgång på sol

och vind var mycket goda (Tanzania) för att ha ett konkret geografiskt område att

utgå från i sina försök. De planerade laborationer som behandlade vindkraftverk,

solugnar och solceller. För att förklara olika energiformer och energikällor pro-

ducerade eleverna olika digitala presentationer och de använde sig även av web-

publicerat material för att introducera FN:s globala mål.

Valet av bakgrund till lektionsupplägget för de yngre eleverna och idéerna

om studiebesök var inget som Challenge-skaparna kom på helt själva. Eftersom

syftet med projektet är att få flickor intresserade av STEM-ämnen genom att föra

in FN:s globala mål och genom att låta äldre elever vara delaktiga i undervis-

ningen av yngre styrdes valen i denna riktning. Lärarna hade en idé om att ele-

verna inte riktigt förstod vad det innebar att arbeta med STEM-ämnen. Detta lig-

ger i linje med de resultat som Sultan (2018) samt Nordlander och Grenholm

(2016) visar. Man behöver göra undervisningen relevant för den aktuella grup-

pen.

Eftersom skolan omfattar två klasser i år 6 genomfördes lektionen två

gånger. Under tiden mellan de två genomförandena finslipade eleverna på upp-

lägget. Eleverna i sexan dokumenterade arbetet med hjälp av sina surfplattor. De

äldre eleverna hade konstruerat en egen enkät som genomfördes efter lektionen,

denna var med som underlag för förändringar till det andra genomförandet. Det

är viktigt att påpeka att de enkäter som användes av det övergripande projektet,

GIGS, genomfördes av den första år-6-klassen efter deras lektion. Eftersom den

andra år-6-klassen skulle fungera som kontrollgrupp fick de göra enkäten innan

sin lektion.

I slutet av läsåret deltog de äldre eleverna i en internationell konferens i

Warszawa i Polen där de träffade de andra ländernas Challenge-skapare och ut-

bytte erfarenheter. Konferensens huvudmål var att eleverna skulle skriva och

publicera en e-bok om sina erfarenheter och lärdomar under projektet. De gavs

även möjligheter att fördjupa sina kunskaper om globala frågor, IKT och digital

teknik.

Intervjuer De intervjuer som genomfördes med eleverna under slutet av konferensveckan i

Warszawa visar att det är intresseväckande att få en inblick i vad en ingenjör eller

naturvetare faktiskt gör i sin vardag. Ett inledande test där eleverna uppmanades

att rita en forskare/ingenjör visade dels att samtliga ritade män och att många

även ritade dessa i någon form av laborationsmiljö. En elev uttrycker sig på föl-

jande vis angående vad hon upplevde som en positiv del av projektet: ”Vi fick ju

åka ner och intervjua en ingenjör [i samband med IGE-day]. Det tycker jag var

Selin & Tengblad

116

intressant för man fick mer en inblick i vad en ingenjör var. Innan trodde jag bara

att det var en gubbe som satt och skissade på lite olika saker.”

Det var dock inte enbart det faktum att eleverna insåg att kvinnor kunde

vara ingenjörer (de fick träffa relativt unga (20-25 år) kvinnor) som var centralt i

detta möte. Snarare handlade det om att eleverna förstod att ingenjörer arbetar

med problemlösning. ”De vi träffade i Göteborg. Där satt de och skissade på delar

till bilar och medicinteknik och lite mer vardagliga saker. Rymdingenjör är så…

Ja det känns så långt från vardagen.” Referensen till rymdingenjörer kommer

från att eleverna under veckan i Warszawa fick träffa en grupp unga kvinnor som

medverkade i ett rymdprojekt. ”Det där besöket som vi gjorde hos de där kvinn-

liga ingenjörerna… Det kanske hade kunnat vara lite mer vardagliga ingenjörer

som inte håller på med så djupa ämnen eller vad man ska säga”.

Det som eleverna upplevde att de lärde sig av att delta i projektet var fram-

förallt att arbeta med IKT-verktyg. En elev uttrycker det som att ”det jag tycker

har varit roligast har varit att göra som en video och att redigera den. Det kan

man ju ha användning av”. En annan elev menar på att det hon tror att hon kom-

mer att ha nytta av i framtiden av det hon lärt sig i projektet är att ”kanske skriva,

producera text eller animationer eller ljudinspelningar”.

Enkätsvar Innan de äldre eleverna inledde sitt arbete i projektet genomfördes en attitydun-

dersökning där inställningen till STEM-ämnen och ingenjörsyrken undersöktes.

Samma enkätstudie genomfördes även efter avslutat projekt. Eleverna fick också

göra en självskattning om sina kunskaper i NO, matematik och teknik. Vissa av

dessa frågor är relevanta för denna text och redovisas därför här.

I enkätsvaren kan man inte se några större skillnader på dessa åtta elever

vad gäller lust för STEM-ämnena i skolan. Det man kan se är att fler blivit mer

intresserade av frågor som berör STEM. Det är även fler elever som efter avslutat

projekt säger att det är troligt att de i framtiden kommer att jobba inom yrken

med naturvetenskaplig inriktning. Dessa svar tyder på att eleverna blivit mer po-

sitivt inställda till STEM utanför den aktuella skolkontexten. Att eleverna inte vi-

sar något ökat intresse för STEM-ämnena inom skolans ramar kan mycket väl

bero på att de svarade på denna enkät under den sista skolveckan i årskurs nio.

Deras tankar kan mycket väl ligga utanför grundskolan vid denna tid.

Betygsutveckling I tabell 1 visas genomsnittsbetygen för eleverna i år 9 som deltagit i GIGS-pro-

jektet. Deras betyg i ämnena fysik och teknik kommer att jämföras från VT år 8

till VT år 9. Dessa elever (n=8) kommer från två olika klasser, men har ingått i

samma undervisningsgrupp i fysik. En jämförelse görs med de övriga eleverna i


117

klasserna (n=40) som alltså fått samma undervisning i fysik och teknik, men inte

deltagit i projektet. Det bör även påpekas att undervisande lärare i fysik är en av

författarna, medan undervisande lärare i teknik inte varit med i GIGS-projektet.

För att kunna göra siffror av bokstavsbetygen A-F har en omräkning skett på

samma sätt som görs när ansökning till högre studier görs. Ett E är värt 10 och

ett A är värt 20. Däremellan är det 2.5 poäng för varje betygssteg, ett D är värt

12.5, C 15 och ett B 17.5.

Tabell 1: Betygsförändring från år 8 till år 9

Meritpoäng Fysik år 8

Meritpoäng Fysik år 9

Meritpoäng Teknik år 8

Meritpoäng Teknik år 9

År 9 elever 11,7 12,5 11,9 13,2 Projektelever 13,7 16,9 12,8 16,6

Som man kan se har elevernas betyg generellt stigit från år 8 till år 9. Detta gäller

för både fysik och teknik i båda elevgrupperna. Det är dock en större ökning för

projekteleverna i såväl fysik som teknik. Den relativt sett större höjningen för

projekteleverna skulle kunna förklaras med den forskning som presenterades in-

ledningsvis. När elever får använda sin kreativitet och får möjlighet att se tek-

nikämnet mer som problemlösning gynnas kunskapsutvecklingen. När de får syn

på att deras kunskap värdesätts i teknikämnet vågar de tänka mer kreativt även i

andra moment. Vad gäller de ökade kunskaperna i fysik kan detta säkert relateras

till den fördjupning i energiområdet som deltagandet i projektet inneburit.

Diskussion

Elevsvaren i intervjuerna tyder på att det som Sultan (2018) skriver angående

identifikation syns även i denna studie. Det verkar viktigt för eleverna att kunna

identifiera sig med ingenjörer för att bli intresserade av teknikintensiva yrken.

Det vi tydligt kan se i enkätsvaren är också att flickorna i år 9 fått upp ögonen för

det naturvetenskapliga yrkesspektrat. De ser inte längre tekniska yrken som i hu-

vudsak ett yrkesval för pojkar.

I betygsjämförelsen ser man även att betygen i såväl teknik som fysik stigit

mer för projekteleverna än för de andra eleverna i klasserna. Svaren i enkäterna

talar i och för sig delvis mot denna kunskapshöjning då de inte tycker att ämnena

har blivit intressantare. Det är å andra sidan inte samma sak att vara intresserad

av ett ämne som att ha högt betyg i det.

Det verkar alltså som att det påverkar elevernas kunskaper om och intresse

för STEM-ämnen positivt att få vara med och utforma undervisningen av yngre

elever. Det som vi även kunde se i denna studie är att identifikationsproblemati-

ken kan mattas av genom en så pass enkel lösning som ett studiebesök. Centralt

Selin & Tengblad

118

för eleverna i denna studie verkar vara att man ordentligt tänker igenom var be-

söket skall genomföras och vem man besöker. Som en elev sade: ”Innan trodde

jag bara att det var en gubbe som satt och skissade på lite olika saker.” Studiebe-

söken behöver alltså fokusera kring ingenjörernas varierande arbetsuppgifter och

mångfalden i vem som kan vara ingenjör för att de ska kunna fungera som posi-

tiva influenser.

Som lärare är det extra intressant att fundera på designen av undervisning i

detta projekt. Det som skiljer från en mer traditionell undervisning om energifrå-

gor är dels att eleverna sätter in energibegreppet i en tydligare samhällsveten-

skaplig tradition i form av FN:s globala mål för hållbar utveckling, men också att

eleverna får tydligare roller som problemlösare. Sammantaget ger det effekter

som kan leda till att både könsroller och kulturella föreställningar utmanas, men

också att eleverna får en tydligare bild av att teknikval är kopplat till inte bara

naturvetenskapliga aspekter utan även sociala och ekologiska. Det faktum att ele-

verna hade en tydlig målgrupp för sitt skrivande medförde att de blev mer moti-

verade att bearbeta och analysera sina resultat av såväl praktiska som teoretiska

undersökningar. Dessa exempel från designen visar också på hur det går att ar-

beta med delar av såväl teknikämnets som fysikämnets centrala innehåll i samma

undervisningsmoment. Undervisningen om energibegreppet verkar vinna på att

designas utifrån båda kursplanernas innehåll.

Sammantaget har detta projekt lett till att vår kunskap om undervisning har

fördjupats. Vi har blivit mer medvetna om vikten av att sätta in eleverna i en tydlig

kontext, både vad gäller det som de skall göra, men också det som man kan bli

när man lärt sig detta, vilket i sin tur motarbetar invanda föreställningar om

teknikyrken. Tack vare att de äldre eleverna var tvungna att sätta sig in de yngre

elevernas förkunskaper fick de själva en djupare ämnesförståelse och tack vare

att de var tvungna att bygga och testa på egen hand förstod de bättre hur tekniska

lösningar kan användas och hur detta i förlängningen påverkar samhällets förut-

sättningar.

Det är en förmån att som lärare få möjlighet att beforska sin verksamhet. En

så komplex verklighet som skola och lärande behöver beskrivas inifrån och hade

enbart enkätsvar eller betyg använts hade inte en lika mångfacetterad bild av hur

ett projekt som GIGS påverkar elevernas kunskap och intresse framträtt.

Referenser

European Parliament. (2015) Encouraging STEM studies Labour Market Situa-tion and Comparison of Practices Targeted at Young People in Different Member States. Tillgänglig: http://www.europarl.europa.eu/Reg-Data/etudes/STUD/2015/542199/IPOL_STU(2015)542199_EN.pdf

Getting Girls into Global STEM (2018). http://gigsproject.eu/ Hämtad: 20180329

http://www.europarl.europa.eu/RegData/etudes/STUD/2015/542199/IPOL_STU(2015)542199_EN.pdf

http://www.europarl.europa.eu/RegData/etudes/STUD/2015/542199/IPOL_STU(2015)542199_EN.pdf

http://gigsproject.eu/


119

Globala målen för hållbar utveckling (2018). http://www.globalama-len.se/om-globala-malen/ Hämtad: 20180329

Jidesjö, A. (2012). En problematisering av ungdomars intresse för naturveten-skap och teknik i skola och samhälle – Innehåll, medierna och utbild-ningens funktion. Doktorsavhandling. Linköpings Universitet. Linkö-ping: LiU-Tryck.

Nordlander, E. & Grenholm, J. (2016). Teknik i skolan - en utmaning för sam-hället. I: Björling (red.) Ämnesdidaktiska utmaningar - inom matema-tik, naturvetenskap och teknik s. 133-151. Högskolan i Gävle: Lärarut-bildningens skriftserie nr 7.

Sjøberg, S. (2010). Naturvetenskap som allmänbildning - en kritisk ämnesdi-daktik. Tredje upplagan. Lund: Studentlitteratur.

Skolverket (2018a). Kursplan – fysik. https://www.skolverket.se/undervis-ning/grundskolan/laroplan-och-kursplaner-for-grundsko-lan/laroplan-lgr11-for-grundskolan-samt-for-forskoleklassen-och-fritidshemmet?url=1530314731%2Fcom-pulsorycw%2Fjsp%2Fsubject.htm%3FsubjectCode%3DGRGR-FYS01%26tos%3Dgr%26p%3Dp&sv.url=12.5dfee44715d35a5cdfa219f Hämtad: 20180927

Skolverket (2018b). Kursplan – teknik. https://www.skolverket.se/under-visning/grundskolan/laroplan-och-kursplaner-for-grundsko-lan/laroplan-lgr11-for-grundskolan-samt-for-forskoleklassen-och-fritidshemmet?url=1530314731%2Fcom-pulsorycw%2Fjsp%2Fsubject.htm%3FsubjectCode%3DGRGR-TEK01%26tos%3Dgr%26p%3Dp&sv.url=12.5dfee44715d35a5cdfa219f Hämtad: 20180927

Stenhouse, L. (1981). What counts as research? British Journal of Educational Studies 29(2) s-103-114.

Sultan, U. (2018). Flickors teknikintresse i fokus. I: Stolpe, Höst & Hallström (red.) Teknikdidaktisk forskning. Bidrag från en forskningsmiljö s. 33-42. Nationellt centrum för naturvetenskapernas och teknikens didaktik vid Institutionen för samhälls- och välfärdsstudier, Linköpings universi-tet.

Vetenskapsrådet (2017). God forskningssed. https://www.vr.se/down-load/18.2412c5311624176023d25b05/1529480532631/God-forskningssed_VR_2017.pdf Hämtad: 20180927


Jonas Tengblad (till vänster) och Per Selin (till höger) arbetar på 7-9-sko-

lan Sandgärdskolan i Borås. Tengblad undervisar i matematik och NO

och är förstelärare i matematik. Selin undervisar i svenska och engelska

och är kommunövergripande lektor.

http://www.globalamalen.se/om-globala-malen/

http://www.globalamalen.se/om-globala-malen/

https://www.skolverket.se/undervisning/grundskolan/laroplan-och-kursplaner-for-grundskolan/laroplan-lgr11-for-grundskolan-samt-for-forskoleklassen-och-fritidshemmet?url=1530314731%2Fcompulsorycw%2Fjsp%2Fsubject.htm%3FsubjectCode%3DGRGRFYS01%26tos%3Dgr%26p%3Dp&sv.url=12.5dfee44715d35a5cdfa219f







https://www.skolverket.se/undervisning/grundskolan/laroplan-och-kursplaner-for-grundskolan/laroplan-lgr11-for-grundskolan-samt-for-forskoleklassen-och-fritidshemmet?url=1530314731%2Fcompulsorycw%2Fjsp%2Fsubject.htm%3FsubjectCode%3DGRGRTEK01%26tos%3Dgr%26p%3Dp&sv.url=12.5dfee44715d35a5cdfa219f







https://www.vr.se/download/18.2412c5311624176023d25b05/1529480532631/God-forskningssed_VR_2017.pdf



Didaktisk modellering

121

Didaktisk modellering Jesper Sjöström

Malmö universitet

Sammanfattning

Ämnesdidaktik är ett kunskapsområde där utbildningsvetenskaplig

forskning möter ämnesinnehåll och skolpraktik. Det kan sägas vara lä-

rarnas vetenskap och syftar till att hjälpa dem att göra informerade di-

daktiska val i relation till ämnesundervisning. Så kallad didaktisk mo-

dellering är en central del av ämnesdidaktisk forskning och praxis. Det

innebär att arbeta systematiskt med didaktiska modeller i praktiken.

Utgångspunkten är en eller flera didaktiska modeller som utvecklas,

prövas och/eller förfinas. Två helt grundläggande didaktiska modeller

är de didaktiska frågorna (varför? vad? hur? etc.) respektive den klas-

siska didaktiska triangeln (lärare-ämnesinnehåll-elev), men det finns

många fler, både övergripande och detaljerade, schematiska och ver-

bala, abstrakta och konkreta, och allmänna och ämnesspecifika. Denna

text ger exempel på didaktiska modeller av betydelse för NT-lärares

forskningsbaserade undervisning.

Didaktik som lärarnas vetenskap

Didaktik syftar till att hjälpa lärarna att göra informerade didaktiska val i relation

till undervisning av ett ämnesinnehåll (Jakobson, Lundegård & Wickman, 2014;

Jank, 2014). Det kan sägas vara lärarnas professionsvetenskap (Seel, 1999; Ing-

erman & Wickman, 2015). Området omfattar en rad olika specialiseringar, varav

naturvetenskapernas didaktik är en (Wickman, Hamza & Lundegård, 2018). En

viktig uppgift för ämnesdidaktisk forskning är att inventera, systematisera och

problematisera den omfattande kunskap och beprövade erfarenhet som yrkes-

verksamma lärare besitter. En annan är att i samspel med lärare stödja dem i att

arbeta med så kallad didaktisk modellering.

Didaktisk forskning görs för lärare (och lärarutbildning) och utförs oftast av

forskarutbildade lärare. Många gånger görs den med lärare i praktiknära forsk-

ningsprojekt. Utgångspunkten är lärarnas behov, både de behov som de själva

upplever och de behov som didaktikforskarna får syn på i mötet med praktiken.

Empiriskt-analytiskt inriktad forskning fyller en viktig funktion, men för att bli

verkligt användbar för lärare behöver didaktisk forskning även diskutera impli-

kationer och visa på alternativ och möjligheter för didaktisk praxis. Didaktisk mo-

dellering är ett användbart verktyg i detta arbete.

Sjöström

122

Som forskningsområde är ämnesdidaktik idag mycket omfattande och komplext,

med flera olika ämnestraditioner som lever jämsides och delvis är inflätade i

varandra (Brantefors, 2016; Sjöholm, Kansanen, Hansén & Kroksmark, 2017).

Generellt kan man säga att ämnesdidaktik är ett kunskapsområde där utbild-

ningsvetenskaplig forskning möter ämnesinnehåll och skolpraktik. Forsknings-

reflekterad undervisningspraktik – eller om så vill ämnesdidaktisk praxis – kan

sägas utgöra den ämnesdidaktiska kärnkunskapen. Man kan närma sig ämnesdi-

daktik från tre håll: från ett ämneshåll, från ett praktikerhåll och från ett pedago-

giskt forskningshåll (Sjöström, 2018a). Ämnesdidaktisk forskning är ofta, precis

som stora delar av pedagogikvetenskapen och andra samhällsvetenskaper, hu-

vudsakligen empiriskt-analytiskt inriktad, men den behöver även ha inslag av hu-

maniora (filosofiska, historiska och/eller estetiska perspektiv) (Bronäs & Rune-

bou, 2016) och designorientering (Hudson, 2011; Selander, 2017) för att bli verk-

ligt användbar för lärare. Filosofiska perspektiv är i linje med bildningsorienterad

didaktik (Sjöström, 2018b; se vidare nedan) och designorientering i linje med di-

daktisk modellering.

Vad innebär didaktisk modellering?

Didaktisk modellering kan tolkas på flera olika sätt. En bred tolkning är att det

står för lärares systematiska utveckling av sin egen och/eller kollegors undervis-

ning utifrån didaktiska modeller. Smalare tolkningar är att det står för att ny äm-

nesdidaktisk kunskap utvecklas av lärare i samverkan med didaktikforskare (In-

german & Wickman, 2015) eller för processen att ta fram en ny didaktisk modell

(Wickman et al., 2018). I linje med det senare skriver Dudas, Rundgren och Lun-

degård (2018, s. 271): ”Didaktisk modellering innebär […] att undervisning plan-

eras, genomförs och analyseras i cykler med syfte att utveckla en didaktisk mo-

dell.” Både smalare och bredare tolkningar handlar om att didaktiska modeller

tas fram, används, prövas och/eller förfinas i skolpraktiken (Sjöström, 2018a).

I Sverige är den dominerande tolkningen den som gjorts inom ”Forskarsko-

lan i didaktisk modellering och analys för lärare i naturvetenskapliga ämnen”

(NaNo), som startade hösten 2014 med Stockholms universitet som ansvarigt lä-

rosäte. Inom forskarskolan står begreppet för interaktiva kunskapsbildningspro-

cesser där de använda didaktiska modellerna transformeras i mötet med lärarnas

beprövade erfarenheter. Wickman, Hamza och Lundegård (2018) delar in didak-

tisk modellering i tre faser/typer: extrahering (identifiering), mangling (pröv-

ning/omformulering) och exemplifiering (breddad användning).

I Danmark har begreppet använts för forskningsbaserad utveckling av

undervisningspraxis. Blomhøj och Højgaard Jensen (2007, s. 26) skriver (över-

satt till svenska): ”Didaktisk modellering är vår term för systematisk, forsknings-


123

baserad och reflekterad utveckling av undervisningspraxis”. I denna text använ-

der jag mig av en sådan tämligen bred definition: Didaktisk modellering innebär

att arbeta systematiskt med forsknings- och praxisgrundade didaktiska mo-

deller i praktiken.

Didaktiska teorier och modeller möjliggör (meta)reflektion

I antologin Didaktik – teori, reflektion och praktik skriver Uljens (1997, s. 9):

”Didaktiska teorier och modeller är viktiga instrument med vilkas hjälp läraren

kan hantera sin verklighet begreppsligt och därmed utveckla sin verksamhet […],

att utveckla sitt personliga didaktiska tänkande och handlande”. Enligt Krogh,

Qvortrup och Spanget Christensen (2016) konkretiseras och operationaliseras di-

daktiska teorier av didaktiska modeller.

Vad menas då med didaktiska teorier? Det är inte ett entydigt begrepp, men

jag ska försöka ringa in lite av begreppets innebörd. Övergripande finns det en

skillnad mellan didaktisk teori å ena sidan och lärandeteorier å andra sidan. Di-

daktiska teorier svarar, till skillnad från lärandeteorier, på en eller flera av de di-

daktiska frågorna. I linje med det påpekar Seel (1999) att lärarprofessionsveten-

skapen didaktik, förutom teorier om undervisning, även behöver innefatta teorier

om (allmän)bildning och om skolpedagogik och -kontext. Imsen (1999) hävdar

att ämnesinnehållet är centralt i didaktisk teori.

Särskilt i tysk didaktisk litteratur beskrivs mer övergripande didaktiska te-

oribildningar och positioneringar, eller didaktiska skolor/program om man så vill

(Kansanen, Hansén, Sjöberg & Kroksmark, 2017). Två exempel är humanistisk

och bildningsorienterad didaktik, vilket jag ger exempel på nedan, respektive

undervisningsteoretisk didaktik (Bengtsson & Kroksmark, 1994; Jank & Meyer,

2006; Arnold & Kock-Priewe, 2011). I boken Undervisningens teorier och prak-

tiker benämnde Arfwedson (1998, s. 38) didaktiska skolor som ”undervisnings-

modeller”, vilket innebär någonting mer övergripande än didaktisk modell i den

mening som begreppet används i denna text. Inom ramen för en undervisnings-

modell utgår man, enligt Arfwedson, från olika didaktiska principer såsom eman-

cipation, integration och eget ansvar.

Under senare år har det gjorts tydliga och delvis framgångsrika ansatser till

utveckling av ämnesdidaktiska teoribildningar. Sådan forskning görs inom olika

avgränsade ämnesdidaktiska områden såsom historiedidaktik, matematikdidak-

tik, svenska med didaktisk inriktning och idrottspedagogik/didaktik. För det sist-

nämnda området beskriver Larsson (2016, s. 81) hur ett antal forskare träffades i

Umeå 2007 för att diskutera ämnets framtid. De kom fram till att det behövs tyd-

ligare forskning och didaktisk teoribildning med mål att ”främja forskning för lä-

rare”. Detta synsätt har sedan – i större eller mindre utsträckning – spridits till

flera andra ämnesdidaktiska områden. Exempelvis talar Dudas, Rundgren och

Sjöström

124

Lundegård (2018) inom naturvetenskapernas didaktik om både didaktiska mo-

deller och designprinciper. Några exempel på det senare är att utgå ifrån frågor i

forskningens framkant, att explicit efterfråga olika perspektiv på en fråga och att

välja innehåll så att eleverna i sina resonemang efterfrågar ämneskunskaper.

Inom det förskolepedagogiska/didaktiska området lyfter Vallberg Roth

(2017) fram bland annat variationsteori, pragmatism och poststrukturalism som

exempel på större utbildningsvetenskapliga teoribildningar att applicera (äm-

nes)didaktiskt. Undervisning som tar avstamp i didaktisk teori kan benämnas

teoriinformerad undervisning (Vallberg Roth, 2017). Den kan utvecklas med

hjälp av praktikutvecklande ämnesdidaktisk forskning, som syftar till att bidra

”med ny kunskap om vilka didaktiska överväganden som lärare behöver bli duk-

tiga på för att planera, genomföra och utvärdera undervisning som stödjer elevers

lärande” (Larsson, 2016, s. 84). Samtidigt betonar Larsson (2016, s. 107) att det

inte främst handlar om ”att identifiera best practice” och att hitta tekniska lös-

ningar, utan om möjligheterna att se ”fenomen i ett helt nytt ljus”.

Om didaktiska modeller skriver Jank och Meyer (2006, s. 37; översatt till

svenska): ”En allmändidaktisk modell är en pedagogisk teoribyggnad för analys

och modellering av didaktisk handling”. Två helt grundläggande didaktiska mo-

deller är de didaktiska frågorna (varför? vad? hur?) och den klassiska didaktiska

triangeln (lärare-ämnesinnehåll-elev), men det finns många fler, både övergri-

pande och detaljerade, schematiska och verbala, abstrakta och konkreta, och all-

männa och ämnesspecifika. I figur 1 finns med både de tre huvudsakliga didak-

tiska frågorna och den didaktiska triangeln i en utvidgad form.

Figur 1. Presentation av två grundläggande didaktiska modeller, dels de didaktiska frågorna, dels den klas-siska didaktiska triangeln i en utvidgad form. Andra modeller med liknande utvidgade didaktiska trianglar finns i bl.a. Hudson och Meyer (2011, s. 18-19), Öhman (2014, s. 41) och Wahlström (2015, s. 113).


125

Tillsammans symboliserar figuren en samtida syn på didaktik som en ”dubbel

reflektionsvetenskap” (Krogh et al., 2016, s. 35) i bemärkelsen både reflektion

över konkreta didaktiska handlingar och metareflektion kopplad till undervis-

ningens samhälleliga inbäddning. Lärarens didaktiska val är inramade av bland

annat lokala och nationella utbildningsmål och mer övergripande kulturella, so-

cio-politiska och globala processer.

Många olika didaktiska modeller

Utifrån litteraturens beskrivning är didaktiska modeller både analysredskap och

verktyg för planering och genomförande av undervisning (t.ex. Uljens, 1997; Jank

& Meyer, 2006; Wickman, 2014). Modeller som tar sin utgångspunkt i de didak-

tiska frågorna (varför? vad? hur?) stärker lärares möjlighet att göra välövervägda

didaktiska val. Det finns även mer övergripande modeller över exempelvis under-

visningsdesign eller sådana som främst syftar till att bidra till lärarnas reflektion.

Almqvist, Hamza och Olin (2017, s. 21) skriver: ”Didaktiska modeller kan se olika

ut och ha olika syften. Framför allt ska de möjliggöra didaktisk analys av någon

del av undervisningen, som urval av undervisningsinnehåll, planering av hur in-

nehållet ska realiseras i klassrummet, hur undervisningen ska bedömas eller för

att förstå vad som hände under lektionen, varför det hände och hur undervis-

ningen kan modifieras”. Förutom att ha olika syften, har de även olika användare

och användningsområden.

Något ytterligare bör även nämnas om vad som inte ska räknas som en di-

daktisk modell. En bildsökning på didaktisk modell ger en del träffar som jag me-

nar inte ska räknas som didaktiska modeller, utan snarare som representationer.

Två exempel som jag fick vid en sökning i februari 2018 var en demonstations-

modell för undervisning (ett kranium i plast) och en pedagogisk skiss på en na-

turvetenskaplig mekanism (gener/kromosomer på molekylär nivå). Men jag hit-

tade vid bildsökningen även en mängd bilder på didaktiska modeller enligt min

mening. Det rör sig om schematiska modeller såsom den didaktiska triangeln, en

utvidgad didaktisk triangel, en didaktisk relationsmodell, en fyrfältsmodell för

bedömning, en modell för övergripande lektionsplanering och en modell där det

tydligt framgår att den är tänkt som ett tankeverktyg för lärare.

Det finns ett stort antal (ämnes)didaktiska modeller. Några exempel som

Wickman med flera (2018) ger är: Klafkis fem frågeområden för ett bildande

undervisningsinnehåll (se vidare i t.ex. Sjöström, 2018b), Roberts kunskapsem-

faser, Östmans följemeningar, Lundegårds och Wickmans deliberativa undervis-

ningsfrågor, Wickmans och Östmans praktiska epistemologier, Harlens produk-

tiva frågor, Lemkes samtalsmönster, frihetsgrader vid laborationer och Johnsto-

nes kemididaktiska triangel. Ytterligare exempel på vetenskapligt grundade di-

Sjöström

126

daktiska modeller är organiserande syften (närliggande och övergripande) (Jo-

hansson, 2014), analys av undervisningstraditioner (utifrån fem undervisningsa-

spekter och med hjälp av sju reflektionsfrågor) (Sund, 2014), maktperspektiv på

undervisningsinnehåll (Öhman & Öhman, 2014) samt praktisk etisk reflektion

(Kronlid & Öhman, 2014).

Ännu fler exempel är modeller som: kan användas för att beskriva olika in-

riktningar på undervisning kring samhällsfrågor med naturvetenskapligt inne-

håll (t.ex. Simonneaux, 2014; Levinson, 2017); pekar på huvudelement i under-

visning om naturvetenskapens karaktär (McComas, 2017); ger stöd för lärares re-

flektion kring didaktiska dilemman vid undervisning om kontroversiella sam-

hällsfrågor (Rydberg, 2018); eller hjälper läraren till utbildningsfilosofisk inpla-

cering. Det finns även modeller som ger stöd vid undervisning inom ett visst spe-

cifikt innehållsområde, såsom en klimatdidaktisk triangel (Kronlid, 2010, s. 18)

och en motsvarande kemikaliedidaktisk (Sjöström & Stenborg, 2014).

Sammanfattningsvis kan man säga att didaktiska modeller främst ger lärare

teoretiskt stöd vid planering, design, genomförande och/eller analys av undervis-

ning. På olika sätt hjälper de läraren/lärarlaget att – före, under och/eller efter

undervisningen – reflektera över de didaktiska frågorna (varför?, vad?, hur?).

Vissa modeller är uppritade (schematiska), medan andra är ”tankemodeller” be-

skrivna med ord (verbala). Vissa modeller kan fungera som planerings- och de-

signverktyg, medan andra snarare ger en idégrund för didaktisk handling. Ytter-

ligare andra fungerar främst som analys- och reflektionsverktyg eller hjälper till

vid val av innehåll och/eller inriktning. Det finns även modeller som snarare kan

beskrivas som ”metamodeller”. Några exempel på sådana är modeller över under-

visningstraditioner, miljödidaktiskt målrealiseringsarbete (Sandell, Öhman &

Östman, 2003, s. 175) samt olika övergripande inriktningar på undervisning

kring samhällsfrågor med naturvetenskapligt innehåll.

Tre didaktiska modeller inom NT-området

Merparten av de didaktiska modeller som nämnts ovan fokuserar på något sär-

skilt i undervisningen, som till exempel att diskutera syften eller professionella

förhållningssätt eller att vara till stöd för läraren vid bedömning. Det finns även

mer övergripande modeller över undervisningsplanering och -inriktning och jag

ska lite mer i detalj beskriva tre sådana kopplade till NT-området:

(1) Det första exemplet är en allmän, men ändå tämligen konkret, ”modell

för design av undervisning” i naturvetenskapliga ämnen, som Björn Andersson

(2011, s. 160) utformade. Enligt denna ska läraren utgå från både de didaktiska

frågorna (varför? vad? hur?) och den didaktiska triangelns tre hörn (lärare-äm-

nesinnehåll-elev). Det gäller att ta hänsyn till elevernas förutsättningar (förkun-

skaper, föreställningar, intressen och allmänna färdigheter) och att försöka hitta


127

en ”balans mellan input och autonomi”. Alltså gäller det även att balansera mel-

lan målen med undervisningen och elevernas föreställningsvärld. Innehållsmäss-

igt gäller det att eftersträva en balans mellan (a) naturvetenskapens begrepp och

teorier, (b) kunskaper om naturvetenskapens karaktär och arbetssätt och (c) kun-

skaper om naturvetenskap i samhället.

(2) Strategin att i undervisningen ta sin utgångpunkt i (a) och beakta (c) i

form av tillämpningar kallades av Roberts (2007) för Vision I. Det har varit det

vanligaste sättet att undervisa på i naturvetenskapliga ämnen. Om man i stället

utgår från STSE-frågor (Science-Technology-Society-Environment) och bygger

naturvetenskapligt kunnande utifrån dem, kallade Roberts (2007) det för Vision

II. Tillsammans med medförfattare har jag i min forskning vidareutvecklat Vision

II till något som vi kallar Vision III. I denna betonas filosofiska och socio-politiska

perspektiv och en kritiskt reflekterad handlingsberedskap, eller om man så vill

bildningsidéer i linje med Klafkis tänkande (Sjöström, Frerichs, Zuin & Eilks,

2017; Sjöström & Eilks, 2018; se vidare nedan). Vi har presenterat en modell för

hur man kan förstå de tre olika visionerna. Även detta är en didaktisk modell,

som kan användas vid metareflektion över inriktningen på NT-undervisning.

Förenklat kan man säga att NT-undervisning baserad på Vision III-tankar utgår

ifrån kunskaper om den naturvetenskapliga verksamheten (b) och kunskaper om

naturvetenskap i samhället (c) för att utveckla naturvetenskapligt kunnande och

kritisk-reflexiv bildning.

(3) Det tredje exemplet är en tämligen konkret didaktisk planeringsmodell

för samhällsfrågor i naturvetenskaplig undervisning, som Ingo Eilks utformat

tillsammans med sina medarbetare (se t.ex.: Marks & Eilks, 2009; Marks,

Stuckey, Belova & Eilks, 2014). Den är i mångt och mycket i linje med Vision III-

tänkande och Klafkis idéer om bildning och didaktik. Marks och Eilks kallar det

för en modell för socio- och problemorienterad NT-undervisning. En svensk över-

sättning av modellen publicerades nyligen i Skolverksmodulen ”Medicin, hälsa

och ohälsa” (Sjöström, 2019). Modellen har använts (exemplifiering) för forsk-

ningsbaserad undervisningsutveckling/modellering med flera olika ämnesinne-

håll, som till exempel undervisning om bränsleval, plaster, tatueringar och do-

ping.

Avslutande reflektion över didaktisk modellering

Didaktiska modeller bygger på teoretisk-filosofiska utgångspunkter och ställ-

ningstaganden och vilar ofta på en empirisk grund (Wickman et al., 2018). Det

senare innebär att de ofta bygger på dokumentation och forskning om relation-

erna mellan lärare, innehåll och elev (didaktiska triangeln) samt på forskning om

ämnesinnehållets betydelse för eleverna och samhället. Didaktiska modeller har

Sjöström

128

potential att förändra praktiken, men praktiken kommer även att påverka mo-

dellerna (Krogh et al., 2016). Ett sådant samspel mellan teori och praktik benäm-

ner Ingerman och Wickman (2015) för just didaktisk modellering. I denna kan

även allmändidaktik och ämnesdidaktik mötas såväl som empirisk evidens och

filosofigrundade visioner.

Utifrån den tyske bildningsdidaktikern Wolfgang Klafkis (1927-2016) tän-

kande är bildnings- och didaktikbegreppen mycket nära relaterade till varandra

(se t.ex. Vásquez-Levy, 2002; Fischler, 2011; Jank, 2014; Sjöström, 2018b). Jag

är i mitt didaktiska tänkande särskilt inspirerad av sådan humanistiskt oriente-

rad didaktik. I figur 2 lyfter jag fram några nyckelbegrepp som beskriver min

övergripande syn på ämnesdidaktik (Sjöström, 2018a). Fokus är på utveckling av

ämnes- och forskningsreflekterad didaktisk praxis, alltså på den yta i mitten där

de tre cirklarna överlappar varandra.

Figur 2. Ämnesdidaktisk praxis kan beskrivas som mötet mellan didaktisk teori, ämneskunskap och beprövad erfarenhet. Det hela ramas in av utbildningsfilosofiska, vetenskapsteoretiska, ideologiska och utbildningspoli-tiska synsätt. Figuren är hämtad från Sjöström (2018a).

Sjöholm, Kansanen, Hansén och Kroksmark (2017) har, i linje med resone-

mangen i denna text, pekat på att didaktiska modeller i första hand syftar till re-

flekterad undervisningsplanering och -praktik. Ett systematiskt arbete med dem

kan kallas för didaktisk modellering och står för att forskande lärare/lärarstuden-

ter eller didaktikforskare och lärare tillsammans arbetar för att få fram ny (äm-

nes)didaktisk kunskap, inklusive identifiering, prövning och breddad använd-

ning av didaktiska modeller.

Jag menar att humanistiska perspektiv är centrala i ämnesdidaktisk kun-

skapsbildning. De inkluderar bland annat intresse för att förstå, synliggöra och

modellera goda exempel. Vidare inkluderar de problematiseringar av ämnesin-


129

nehåll och gängse undervisningstraditioner. Som jag ser det behöver ämnesdi-

daktisk forskning vara både humanvetenskaplig och designorienterad i bemär-

kelsen att den inte enbart är empirisk-analytisk, utan även filosofisk, kulturell,

estetisk, kommunikativ och praktisk. Genom det kan didaktik på allvar leva upp

till epitetet lärarnas vetenskap.

Referenser

Almqvist, J., Hamza, K., & Olin, A. (red.) (2017). Undersöka och utveckla under-visning – professionell utveckling för lärare, Lund: Studentlitteratur.

Andersson, B. (2011). Att utveckla undervisning i naturvetenskap – kunskaps-bygge med hjälp av ämnesdidaktik. Lund: Studentlitteratur.

Arnold, K.-H., & Kock-Priewe, B. (2011). The merging and future of classical Ger-man traditions in general didactics: a comprehensive framework for les-son planning. I B. Hudson, M. A. Meyer (Red.), Beyond fragmentation: didactics, learning and teaching in Europe (s. 252-264). Leverkusen: Barbara Budrich Publishers.

Bengtsson, J., & Kroksmark, T. (1994). Allmänmetodik, Allmändidaktik. Lund: Studentlitteratur.

Blomhøj, M., & Højgaard Jensen, T (2007). SOS-projektet – didaktisk modellering af et sammanhængsproblem. MONA – Matematik- og Na-turfagsdidaktik, nr. 3, s. 25-53.

Brantefors, L. (2016). Ämnesdidaktik och lärarutbildning – ett diskussionsun-derlag om ämnesdidaktik, ämnesdidaktisk forskning och lärarutbild-ning. (PM). Uppsala: Uppsala universitet.

Bronäs, A., & Runebou, N. (2016). Ämnesdidaktik – en undervisningskonst. Lund: Studentlitteratur.

Dudas, C., Rundgren, C.-J., & Lundegård, I. (2018). Didaktisk modellering av komplexa hållbarhetsfrågor i gymnasiets kemiundervisning. NorDiNa, 14, 267-284.

Fischler, H. (2011). Didaktik – an appropriate framework for the professional work of science teachers? I D. Corrigan, J. Dillon, R. Gunstone (Red.), The professional knowledge base of science teaching (s. 31-50). Dor-drecht: Springer.

Hudson, B. (2011). Didactical design for technology enhanced learning. I B. Hud-son, M. A. Meyer (Red.), Beyond fragmentation: didactics, learning and teaching in Europe (s. 223-238). Leverkusen: Barbara Budrich Publish-ers.

Hudson, B., & Meyer, M. A. (Red.) (2011). Beyond fragmentation: didactics, learning and teaching in Europe. Leverkusen: Barbara Budrich Publish-ers.

Sjöström

130

Imsen, G. (1999). Reflection as a bridge concept between normative and descrip-tive approaches to didactics. I B. Hudson, F. Buchberger, P. Kansanen & H. Seel (Red.), Didaktik/Fachdidaktik as science(-s) of the teaching pro-fession? Vol. 2 (s. 95–105). Umeå: Thematic Network of Teacher Educa-tion in Europe Publications.

Ingerman, Å., & Wickman, P.-O. (2015). Towards a teachers’ professional disci-pline: Shared responsibility for didactic models in research and practice. I P. Burnard, B.-M. Apelgren, N. Cabaroglu (Red.), Transformative teacher research: theory and practice for the C21st (s. 167-179). Rotter-dam: Sense Publishers.

Jakobson, B., Lundegård, I., & Wickman, P.-O. (Red.) (2014). Lärande i handling – en pragmatisk didaktik. Lund: Studentlitteratur.

Jank, W. (2014). Didaktik, Bildung, Content – on the writings of Frede V. Nielsen. Philosophy of Music Education Review, 22, 113-131.

Jank, W., & Meyer, H. (2006). Didaktiske modeller – grundbog i didaktik. Kø-benhavn: Hans Reitzels Forlag.

Johansson, A.-M. (2014). Hur kan lärandeprogression planeras och utvärderas? I B. Jakobson, I. Lundegård, P.-O. Wickman (Red.), Lärande i handling – en pragmatisk didaktik (s. 69-78). Lund: Studentlitteratur.

Kansanen, P., Hansén, S.-E., Sjöberg, J., & Kroksmark, T. (2017). Vad är allmän-didaktik? I S.-E. Hansén, L. Forsman, L. (Red.), Allmändidaktik – veten-skap för lärare (s. 29-48). Lund: Studentlitteratur.

Krogh, E., Qvortrup, A., & Spanget Christensen, T. (2016). Almendidaktik og fagdidaktik. Frederiksberg: Frydenlund.

Kronlid, D. O. (Red.) (2010). Klimatdidaktik – att undervisa för framtiden. Stockholm: Liber.

Kronlid, D. O., & Öhman, J. (2014). Moral och etik i undervisning. I B. Jakobson, I. Lundegård, P.-O. Wickman (Red.), Lärande i handling – en pragma-tisk didaktik (s. 185-193), Lund: Studentlitteratur.

Larsson, H. (2016). Idrott och hälsa – i går, i dag, i morgon. Stockholm: Liber.

Levinson, R. (2017). SAQs as a socio-political programme: Some challenges and opportunities. Sisyphus-Journal of Education, 5, 25-39.

McComas, W. F. (2017). Understanding how science works: the nature of science as the foundation for science teaching and learning. School Science Re-view, 98, 71-76.

Marks, R., & Eilks, I. (2009). Promoting scientific literacy using a socio-critical and problem-oriented approach to chemistry teaching: concept, exam-ples, experiences. International Journal of Environmental and Science Education, 4, 131-145.

Marks, R., Stuckey, M., Belova, N., & Eilks, I. (2014). The societal dimension in German science education – from tradition towards selected cases and recent developments. Eurasia Journal of Mathematics, Science & Tech-nology Education, 10, 285-296.


131

Roberts, D. A. (2007). Scientific Literacy / Science Literacy. I S. K. Abell, N. G. Lederman (Red.), Handbook of research on science education (s. 729-780). Mahwah: Lawrence Erlbaum.

Rydberg, C. (2018). Didaktiska dilemman i undervisning utifrån samhällsdilem-man. (Licentiatuppsats). Malmö: Malmö universitet.

Sandell, K., Öhman, J., & Östman, L. (2003). Miljödidaktik – naturen, skolan och demokratin. Lund: Studentlitteratur.

Seel, H. (1999). Didaktik as the professional science of teachers. I B. Hudson, F. Buchberger, P. Kansanen, H. Seel (Red.), Didaktik/Fachdidaktik as sci-ence(-s) of the teaching profession? Vol. 2 (s. 85–94). Umeå: Thematic Network of Teacher Education in Europe Publications.

Selander, S. (2017). Didaktiken efter Vygotskij – Design för lärande. Stockholm: Liber.

Simonneaux, L. (2014). From promoting the techno-sciences to activism – A va-riety of objectives involved in the teaching of SSIs. I L. Bencze, S. Alsop (Red.), Activist science and technology education (pp. 99-111). Dordrecht: Springer.

Sjöholm, K., Kansanen, P., Hansén, S.-E., & Kroksmark, T. (2017). Ämnesdidak-tik – en integrerad del av allmändidaktik. I S.-E. Hansén, L. Forsman, L. (Red.), Allmändidaktik – vetenskap för lärare (s. 49-66). Lund: Stu-dentlitteratur.

Sjöström, J. (2018a). Didaktik i integrativa lärarprofessionsämnen, Studier i læreruddannelse og –profession, 3, 94-119.

Sjöström, J. (2018b). Bildning som didaktisk ledstjärna. I E. Insulander, S. Se-lander (Red.), Att bli lärare (s. 32-37). Stockholm: Liber.

Sjöström, J. (2019). Didaktisk modellering av hälsofrågor, publicerad på Skolver-kets lärportal (del 7 i modulen ”Medicin, hälsa och ohälsa”) [elektronisk resurs]

Sjöström, J., & Eilks, I. (2018). Reconsidering different visions of scientific liter-acy and science education based on the concept of Bildung. I Y. Dori, Z. Mevarech, D. Baker (Red.), Cognition, metacognition, and culture in STEM education (s. 65-88). Dordrecht: Springer.

Sjöström, J., Frerichs, N., Zuin, V. G., & Eilks, I. (2017). Use of the concept of Bildung in the international science education literature, its potential, and implications for teaching and learning. Studies in Science Education, 53, 165-192.

Sjöström, J. & Stenborg, E. (2014). Teaching and learning for critical scientific literacy: communicating knowledge uncertainties, actors interplay and various discourses about chemicals. I I. Eilks, S. Markic, B. Ralle (Red.) Science Education Research and Education for Sustainable Develop-ment (s. 37-48). Aachen: Shaker Verlag.

Sund, P. (2014). Att välja undervisningsinnehåll. I B. Jakobson, I. Lundegård, P.-O. Wickman (Red.), Lärande i handling – en pragmatisk didaktik (s. 47-57). Lund: Studentlitteratur.

Sjöström

132

Uljens, M. (Red.) (1997). Didaktik – teori, reflektion och praktik. Lund: Student-litteratur.

Vallberg Roth, A.-C. (2017). Del IV: Att undervisa, dokumentera och sambedöma – stöd för kritisk reflektion. I L. Rubinstein Reich, I. Tallberg Broman, A.-C. Vallberg Roth (Red), Professionell yrkesutövning i förskola – kon-tinuitet och förändring (s. 145-256). Lund: Studentlitteratur.

Vásquez-Levy, D. (2002). Bildung-centred Didaktik: a framework for examining the educational potential of subject matter. Journal of Curriculum Stu-dies, 34, 117-128.

Wahlström, N. (2015). Läroplansteori och didaktik. Malmö: Gleerups.

Wickman, P.-O. (2014). Teaching learning progressions: An international per-spective. I N. G. Lederman, S. K. Abell (Red.), Handbook of research on science education, 2nd ed., (s. 145-163). New York: Routledge.

Wickman, P.-O., Hamza, K., & Lundegård, I. (2018). Didaktik och didaktiska mo-deller för undervisning i naturvetenskapliga ämnen. NorDiNa, 14, 239-249.

Öhman, J. (2014). Om didaktikens möjligheter. Ett pragmatiskt perspektiv. Ut-bildning & Demokrati, 23, 33-52.

Öhman, M., & Öhman, J. (2014). Att uppmärksamma makt i undervisningens in-nehåll. I B. Jakobson, I. Lundegård, P.-O. Wickman (Red.), Lärande i handling – en pragmatisk didaktik (s. 205-213). Lund: Studentlittera-tur.


Jesper Sjöström är docent i naturvetenskapernas didaktik, biträ-

dande professor i utbildningsvetenskap och forskningsledare vid

institutionen Naturvetenskap-Matematik-Samhälle (NMS) vid

Malmö universitet. Hans forskningsintressen är dels bildnings-

och hållbarhetsorienterad undervisning i och om särskilt de natur-

vetenskapliga ämnena, dels (ämnes)didaktiska teorier/modeller

och hur de kan användas för och utvecklas genom didaktisk mo-

dellering. Han intresserar sig även för implikationer för lärarut-

bildning. Med start hösten 2018 deltar han i projektet ”Flerstäm-

mig didaktisk modellering?: Undervisning och sambedömning i

förskola”. På 10% av sin tjänst är han NATDID-ambassadör, med

uppgift att bidra till skolutveckling genom att sprida NT-didaktisk

forskning till verksamma i skolan och förskolan.

Vad händer när dynamiska matematikprogram används i gymnasiefysiken?

133


Lorena Solvang och Jesper Haglund

Karlstads universitet

Sammanfattning

Regeringsbeslutet från oktober 2017, Läroplanen och Ämnespla-

nen för fysik i gymnasieskolan poängterar vikten av att inklu-

dera digitala verktyg i undervisningen. Erfarenheter från sko-

lan och didaktisk forskning visar att en ökad digital kompetens

inte innebär att endast köpa in datorer, surfplattor eller lik-

nande utrustning. Det krävs också bland annat att vi hittar bra

exempel som kan användas i undervisningen och det krävs mer

forsning kring användandet av digitala verktyg i undervis-

ningen. GeoGebra, ett dynamiskt matematikprogram, är en

möjlig sådan teknik, som har fått stor uppmärksamhet i mate-

matikundervisningen. I denna studie utforskar vi möjligheterna

att dra nytta av GeoGebra även i fysikundervisningen och un-

dersöker elevernas lärprocesser under deras interaktion med

programvaran. Den här studien fokuserar på hur gymnasieele-

ver använder en fritt tillgänglig GeoGebra-applikation. Med

hjälp av applikationen undersöker eleverna parvis dynamisk

och statisk friktion då en kraft verkar på en kloss, genom att

ändra påverkande variabler på ett systematiskt sätt, i linje med

variationsteorin. Vid videoanalys av elevernas interaktion foku-

serar vi på hur programmet stödjer deras lärande, till exempel

kring förklaringar av friktion på makroskopiska och mikrosko-

piska nivåer.

Digitalisering inom fysikundervisningen

I oktober 2017 kom regeringens beslut om en nationell digitaliseringsstra-

tegi för skolväsendet som innehåller tre delmål. I det första delmålet ut-

Solvang & Haglund

134

trycks att ”barn och elever ska i alla delar av skolväsendet ges förutsätt-

ningar att utveckla adekvat digital kompetens” (Utbildningsdepartemen-

tet, 2017).

Skolverket anger i gymnasiets ämnesplan för fysik att fysikämnets

syfte är att undervisningen ska bidra till att bland annat ”utveckla elever-

nas förmåga att arbeta experimentellt” och att elevernas ska ”ges möjlighet

att använda datorstödd utrustning för insamling, simulering, beräkning,

bearbetning och presentation av data” (Skolverket, 2018).

Lärarna i Sverige har alltså som uppdrag att digitalisera fysikunder-

visningen. Begreppet digitalisering är dock mångtydigt och det finns andra

liknande begrepp såsom användande av digitala verktyg eller användande

av (digital) teknik. Dessa betraktar vi huvudsakligen som synonymer. En-

ligt Nationalencyklopedin (2018a) innebär digitalisering:

• teknik och information relaterad till datorer och datafiler

• maskinläsning av text i analoga dokument

• införandet av informationsteknik (IT) och övergången till ett

informationssamhälle

• införandet av nya IT-system, e-tjänster och e-lärande

• papperslös hantering av information i stället för med pap-

persblanketter.

I sammanhanget skola och fysikundervisning är det främst den första,

tredje och fjärde betydelsen av digitalisering som är aktuella, att elever tar

del av digital teknik som verktyg för att kunna lära sig inom skolans ämnen,

men även, i ett bredare perspektiv, för att kunna vara delaktiga i informat-

ionssamhället.

Rios och Madhavan (2000) delar in digital teknik som är lämplig i

fysikundervisning i följande användningsområden:

I. dataloggning för att samla och bearbeta data automatiskt i re-

altid;

II. experimentell eller teoretisk modellering;

III. datasimuleringar som kräver ritning av grafer, och

IV. forsknings-, referens-, och presentationsprogram för att

samla in, rapportera och visa information.

Man kan notera att den digitala tekniken kommer in i fysiken i ett bredare

spann av användningsområden än att bara söka information på internet

och för skapande och kommunikation av text- och bildmaterial (punkt IV),

vilka typiskt uppmärksammas i skolsammanhang.

I den här studien ligger fokus främst på punkterna II och III. Ett av

de mest etablerade digitala verktyg som används i fysikundervisningen är


135

PhET: en uppsättning simuleringar inom fysik och kemi, med inriktning

mot undervisning i skola och på universitetsnivå. PhET-simuleringarna

har utvecklats vid University of Colorado, Boulder. Dessa har grundats i

didaktisk forskning om begreppsförståelse och har fått stor internationell

spridning, inte minst genom Nobel-pristagaren Carl Wiemans engage-

mang i fysikundervisningen. PhET-simuleringar är styrda på så sätt att de

utgår från bestämda fenomen och strukturer där användaren kan intera-

gera genom att ändra vissa parametrar (Wieman, Adams, & Perkins,

2008).

Det svenska simuleringsprogrammet Algodoo är ett exempel på en

miljö som ger användare mer möjligheter till kreativt skapande (Bodin,

2013). Det är ett verktyg där man kan skapa simuleringsscener med hjälp

av enkla ritverktyg som lådor, cirklar, polygoner, redskap, borstar, plan,

rep och kedjor. Man kan enkelt koppla egna objekt genom att klicka och

dra, man kan redigera och göra ändringar genom att rotera, skala, flytta,

klippa eller klona dessa objekt. När man kör simuleringen interagerar ob-

jekten med varandra enligt newtonsk fysik. Resultaten kan sedan åskådlig-

göras ytterligare genom att visa till exempel kraftvektorer eller grafer.

Forskning av bland andra Linn och Eylon (2011) visar att digital tek-

nik kan vara ett värdefullt verktyg i undervisningen. Tekniken i sig är dock

som en penna eller en bok och det är först när vi använder den på ett ge-

nomtänkt sätt i undervisningen som den blir värdefull för våra elever. Det

krävs därför fler studier som kan visa hur digitala verktyg kan bäddas in i

fysikundervisningen och till vilken nytta.

Lärarna i Sverige befinner sig i en djungel av webbplatser, bloggar och

artiklar som presenterar aktiviteter som kräver digitala verktyg. Vad skall

de välja? Det finns studier som visar att några av dessa aktiviteter snarare

kan ha en förvirrande än en stödjande effekt för eleverna. Till exempel stu-

derade López och Pintó (2017) gymnasieelevers undersökande arbete om

förhållandet mellan friktion och värme med hjälp av en PhET-simulering.

Simuleringen innefattade en representation av interaktionen mellan två

böcker, en kemi- och en fysikbok (makroskopisk nivå), och en representat-

ion av två system av partiklar som vibrerar och kolliderar (mikroskopisk

nivå). Studien visar att vissa elever relaterade böckernas titlar ”fysik” och

”kemi” med partikelpresentationerna. Exempelvis uttryckte en av eleverna

att det var ”fysikatomer och kemiatomer i simuleringen”. Andra elever gav

förklaringar på makroskopisk nivå om fysikboken och på mikroskopisk

nivå om kemiboken. Mot bakgrund av sådana svårigheter bland eleverna

drar López och Pintó slutsatsen att vid användning av många, komplette-

rande representationer där information från olika källor förväntas integre-

Solvang & Haglund

136

ras ”kan integration inte tas för givet, även om den kan tyckas mycket ’up-

penbart’” (2017, s. 1375). Med andra ord kan enskilda PhET-simuleringar,

som har utvecklats och utprovats med stöd av didaktisk forskning, visa sig

vara problematiska, varför det finns skäl att vara noggrann i val av digitala

verktyg och hur vi använder dem i undervisningen.

GeoGebra – ett dynamiskt matematikprogram – i fysikundervisningen GeoGebra är ett open source-program, som erbjuder dynamiska matema-

tiska representationer. Olika representationsformer av samma matema-

tiska objekt är kopplade dynamiskt, så att användarna kan gå fram och till-

baka mellan dem. Relationerna mellan dessa representationer blir därför

mer begripliga för elever genom att frigöra eleverna från att rita många

grafer, göra långa beräkningar eller hantera algebraiska uttryck för hand

(Hohenwarter, Preiner & Yi, 2007). När en av representationerna ändras

anpassas alla andra automatiskt för att upprätthålla relationerna mellan

de olika objekten. Nya objekt kan skapas antingen genom att använda

verktygen som finns i geometrifönstret eller genom algebraisk tangent-

bordsinmatning. Om man exempelvis ritar en linje i geometrifönstret, så

visas linjens ekvation automatiskt i algebrafönstret. Om man ändrar lin-

jens lutning i ett av fönstren, ändras det automatiskt i det andra fönstret.

En linje kan även skapas om man gör en värdetabell i kalkylbladfönstret.

Det finns många studier om hur användande av dynamiska matema-

tikprogram generellt, och GeoGebra specifikt, kan påverka matematikun-

dervisningen. En gemensam slutsats i många av dessa studier är att pro-

grammet gör att det är lätt att förstå och använda olika simuleringar. Mal-

gieri och kollegor (2014, s. 20) skriver att

GeoGebra makes the mathematical models behind the simulations completely transparent and easily accessible to the user and avoids producing the im-pression that complex and exotic algorithms are at work.

Lorena Solvang (en av textförfattarna) använder GeoGebra i sin roll

som gymnasielärare i matematik och fysik i stor utsträckning, framför allt

i matematikundervisningen där hon använder programmet både under ge-

nomgångar och till en del laborativa aktiviteter. Till exempel finns en ap-

plikation fritt tillgänglig där elever kan laborera med linjära funktioner

(https://www.geogebra.org/m/RTMPwKKX). Ett annat exempel där man

kan laborera i matematik är den applikation Lorena använder i arbetet

https://www.geogebra.org/m/RTMPwKKX


137

med andragradsfunktioner. Figur 1 visar en bild av en vattenfontän infogad

i ett koordinatsystem. Uppgiften går ut på att hitta funktionen som beskri-

ver vattnets bana. Funktionen ges i formen 𝑦 = 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 och eleven

behöver ta reda på koefficienterna a, b, och c. Dessa koefficienter är inlagda

som så kallade glidare i GeoGebra, vilket innebär att värdet på en parame-

ter varieras genom att dra i en punkt som är placerad på en tallinje där

punktens koordinat representerar parameterns värde. På grund av den dy-

namiska samverkan mellan alla representationer är det möjligt att se kopp-

lingen mellan koefficienternas värde i den algebraiska representationen

och parabelns form i den geometriska representationen.

Figur 1. GeoGebra-applikation med andragradsfunktioner, med tre glidare för koefficienterna a, b och c i nedre delen (https://www.geogebra.org/m/AMvUTRWK)

Lorena har tidigare deltagit i skolutvecklingsprojekt och praktiknära forsk-

ning kring GeoGebra i matematikundervisningen, men då i rollen som del-

tagande lärare. I projektet studerades bland annat GeoGebras dynamiska

egenskaper och om programmet kunde bidra till att skapa aktiviteter där

https://www.geogebra.org/m/AMvUTRWK

Solvang & Haglund

138

elever fick öva resonemangsförmågan i matematik. Fyra lärare deltog un-

der ledningen av två dåvarande doktorander från Karlstads universitet,

Mats Brunström och Maria Fahlgren. Flera elevaktiviteter utvecklades och

testades sedan i undervisningen. En av dessa aktiviteter handlar om en sol-

ros som växer exponentiellt med tiden. Den exponentiella tillväxten varie-

rade och eleverna skulle använda glidaren som verktyg för att välja värden

på den exponentiella tillväxten. En av slutsatserna i Brunströms (2015, s.

53) avhandling var att:

glidarverktyget spelade en viktig roll för de resone-mang som utvecklades, dels genom möjligheten att dra en av glidarna fram och tillbaka och observera hur grafen förändras globalt och dels genom möjlig-heten att snabbt och enkelt undersöka ett stort antal exempel på olika detaljnivå.

Detta är inte alltid oproblematiskt eftersom det finns en risk att eleven fo-

kuserar bara på att lösa problemet och komma fram till ett svar, utan att

för den skull koppla sitt resonemang till den underliggande matematiken

(Drijvers, 2003). Med andra ord kan förståelsen för matematiken hamna

lite i skymundan när elever använder dynamiska matematikprogram.

Det finns inga studier om hur resonemang kan utvecklas i fysikunder-

visningen i en lärandemiljö med dynamiska matematikprogram, men det

finns en del forskning kring andra aspekter av fysikundervisningen med

hjälp av GeoGebra eller andra dynamiska matematikprogram. I dessa stu-

dier förespråkas GeoGebra som en programvara som underlättar vid ut-

formning av elevaktiva uppgifter. GeoGebra hjälper även eleverna att lösa

dem genom att uppmana dem att undersöka vidare och få svar på frågor

som inte kunde ha besvarats empiriskt med hjälp av traditionella verktyg.

Processen att ifrågasätta det ”uppenbara” genom dynamisk programvara

gör det möjligt för eleverna att uppleva det oväntade och att få den ovär-

derliga ”aha-upplevelsen” (Milner-Bolotin, 2016). Dessutom verkar inte

GeoGebra vara krångligt att använda för lärare. Walsh (2017, s. 2) skriver

I have long incorporated physics simulations in my physics teaching, and truly appreciate those who have made their simulations available to the public. I often would think of an idea for a simulation I would love to be able to use, but with no real programming background I did not know how I could make my own. That was the case until I discovered GeoGe-bra…


139

Friktion som fenomen

Nationalencyklopedin (2018b) definierar friktion som ”motstånd mot glid-

ning mellan två kroppar i kontakt. Den representeras av en kraft, friktions-

kraften, riktad motsatt glidningen”.

Man börjar erfara kraft och friktion från tidig ålder, och en elev börjar

formellt sitt lärande om friktionskraft på lågstadiet. Ändå finns det många

elever som inte har en tydlig förståelse av begreppet (Sharma & Sharma,

2007). Carvalho och Sousa (2005) har visat att friktionskraften är besvärlig

även för fysiklärare och senare års studenter.

Kortfattat kan man säga att friktionen mellan två kroppar beror på att

utskjutande delar av den ena kroppen tar i fördjupningar på den andra, så

att det behövs extra kraft för att få loss dem igen. Figur 2 är en skärmbild

av simuleringen som testades av López och Pintó (2017). Den uppförsto-

rade bilden nere till höger illustrerar den mikroskopiska aspekten av frikt-

ion, där atomerna från den ena kroppen tar i den andra kroppens atomer.

Figur 2. Simuleringen Friction som finns tillgänglig på https://phet.colorado.edu/en/simulation/le-gacy/friction (en uppdaterad version finns här: https://phet.colorado.edu/en/simulation/friction)

Kraften som behövs för att sätta kropparna i rörelse relativt varandra eller

för att fortsätta deras rörelse är beroende av vilket material de båda krop-

https://phet.colorado.edu/en/simulation/legacy/friction

https://phet.colorado.edu/en/simulation/legacy/friction

Solvang & Haglund

140

parna är gjorda av (kombinationen av olika material har olika friktionsko-

efficienter) och den övre kroppens vikt. Däremot är den oberoende av de-

ras gemensamma kontaktyta. En större kontaktyta vägs upp av att tyngd-

kraften fördelas på hela den större ytan. För att den ena kroppen skall sät-

tas i rörelse, måste den statiska friktionen först övervinnas. När kroppen

väl är i rörelse, motverkar den dynamiska friktionen kroppens rörelse. Den

dynamiska friktionskraften är dock lägre än den statiska, eftersom utskju-

tande delar av ytorna inte längre hakar tag i varandra lika djupt.

Teoretiskt ramverk – variationsteori

Variationsteorin är en teori har utvecklats av Ference Marton och kollegor

(Holmqvist, 2004; Marton & Booth, 2000). Teorin bygger på psykologi-

forskning kring urskiljning, simultanitet och variation. Begreppet variation

kan tolkas på olika sätt, men inom variationsteorin

handlar (den) inte om att finna den rätta eller bästa undervisningsmetoden, eller variation i val av me-tod, utan vilken form av variation i lärandets objekt som används i en planerad undervisningssituation för att en individ ska konfrontera det kritiska ögon-blicket då lärande möjliggörs. Dessa kritiska ögon-blick, då vi märker förändring i vår förståelse av omvärlden, är de moment då vi lär oss. (Holmqvist, 2004, s. 47).

Dessa lärandeobjekt som visar sig vara kritiska i förhållande till elevens

förståelse kallas inom variationsteori för ”kritiska aspekter”. I denna teori

poängteras att förståelse för ett fenomen uppstår då man först fokuserar

på det som skiljer innan man inriktar sig på det som är lika. Genom att

skapa kontraster – variation – kan man till exempel förstå vad ett äpple är.

Det hjälper inte att endast studera många äpplen av samma sort. Man be-

höver börja med att jämföra äpplen med andra frukter såsom päron och

druvor för att kunna upptäcka de kritiska aspekterna av ett äpple. Smaken

och doften är viktiga aspekter medan volymen inte är det. Lärandeproces-

sen kan därför beskrivas som att komma att urskilja en aspekt i helheten

och relatera den till andra aspekter (Ingerman, Linder & Marshall, 2009).

För att kunna erfara ett fenomen genom att urskilja de kritiska

aspekterna behöver de finnas i fokus för elevernas medvetande samtidigt

(Bransford, Franks, Vye & Sherwood, 1989). Om man till exempel får ett

äpple som man tycker är väldig stort så måste man samtidigt (simulant) ha

ett mindre äpple i sitt medvetande för att kunna märka skillnaden. Ur detta


141

perspektiv är det lärarens roll att skapa situationer i klassrummet där ele-

verna får möjlighet att använda olika typer av variationsmönster.

Vad händer när gymnasieelever studerar friktion med hjälp av en fritt tillgänglig GeoGebra-applikation?

Dynamiska matematikprogam, som till exempel GeoGebra, används i stor

utsträckning i matematikundervisning och börjar sprida sig till fysik- och

kemiundervisning. I detta projekt har vi studerat en grupp gymnasielever

som använder GeoGebra under en fysiklektion för att lära sig om friktion.

Till denna lektion har vi utformat en elevaktivitet som beskrivs nedan.

Robson och McCartan (2016) skriver att i småskalig, praktiknära

forskning används observationer vanligen i en förberedande fas för att

upptäcka vad som händer i exempelvis en klassrumssituation. Vi började

vår studie med begränsade kunskaper om vad som händer när elever an-

vänder dynamiska matematikprogram i fysikundervisningen. Vårt huvud-

intresse var att studera elevernas lärandeprocess, med variationsteorin

som utgångspunkt, det vill säga det händelseförlopp då eleverna urskiljer

en eller flera kritiska aspekter från helheten och relaterar dem till andra

aspekter av det studerade fysikaliska fenomenet Mot denna bakgrund ut-

går studien från följande forskningsfrågor:

• Hur kan systematisk ändring av variabler i en GeoGebra-ap-

plikation hjälpa gymnasieelever att förstå begreppet friktion

i fysikundervisningen?

• Vilken förståelse för friktion, i ett makroskopiskt respektive

mikroskopiskt perspektiv, ger eleverna uttryck för vid arbete

med applikationen?

Metod

Deltagande elever Eleverna som deltog i studien gick i årskurs ett på naturvetenskapspro-

grammet i en gymnasieskola i Sverige. De hade precis börjat Fysik 1-kur-

sen, så deras kunskaper inom fysik var det de hade fått från grundskolan.

19 elever (ungefär lika många killar och tjejer) genomförde aktiviteten un-

der en 60-minuterslektion. Av dessa 19 elever filmade vi de fyra elevpar

Solvang & Haglund

142

(totalt åtta elever, varav fyra tjejer och fyra killar) som frivilligt valde att

delta i forskningsstudien.

Val av programvara och applikation Valet av GeoGebra baserades på Lorenas tidigare erfarenhet som deltagare

i det skolutvecklingsprojekt som har beskrivits tidigare samt hennes för-

trogenhet med både programvara och dess forum för att hitta fritt tillgäng-

ligt material. Vi valde att använda en applikation om friktion som fenomen,

då innehållet passade bra med undervisningen i Fysik 1. Applikationen var

även designad på ett sätt som möjliggjorde skapandet av en aktivitet där

eleverna kunde undersöka vilka faktorer som påverkar friktionskraften på

ett systematiskt sätt, något som ligger i linje med variationsteorin.

De kritiska aspekterna i vårt fall var att bottenarean inte påverkar

friktionskraften, skillnaden mellan statisk och dynamisk friktion, samt att

vissa material ger upphov till större friktion än andra material utifrån en

mikroskopisk förklaring. Dessa kritiska aspekter synliggörs av applikat-

ionen där en kloss glider på en yta. Klossens vikt och bottenarea kan ändras

med hjälp av glidare, liksom klossens och ytans material. En hand som hål-

ler i en dynamometer drar klossen över ytan. Man kan läsa av med vilken

kraft handen drar och samtidigt se hur förhållandet mellan kraft och tid

ritas i en graf på skärmen (Figur 3).

Figur 3. GeoGebra-applikation med friktionskraft (https://www.geogebra.org/m/jZeNyTTj)

https://www.geogebra.org/m/jZeNyTTj


143

Design av elevaktiviteten

Kring denna applikation har vi konstruerat en aktivitet utgående från vari-

ationsteorin. Aktiviteten innehåller några förkunskapsfrågor, instrukt-

ioner till hur man ändrar parametrarna i GeoGebra, en uppmaning om att

använda Start-, Paus- och Reset-knappar vid behov samt till slut en uppgift

som skulle leda eleverna att tänka på friktionskraftens tillämpningar. Som

helhet strävade vi efter att eleverna skulle ges möjlighet att sätta ord på sin

begreppsförståelse i relation till friktion genom att arbeta tillsammans par-

vis med applikationen.

Den första delen av aktiviteten bestod av tre förkunskapsfrågor. Syftet

med frågorna var att hjälpa eleverna att gradvis komma in i temat med

hjälp av tidigare erfarenheter och/eller kunskaper om friktionskraft. Tan-

ken var att eleverna inte skulle känna att innehållet i temat var helt och

hållet nytt vilket ofta händer när elever byter skolform eller skolämne. Vi

ville att eleverna skulle uppleva att aktiviteten var en fördjupning av deras

tidigare kunskaper inom friktionskraft och att de skulle kunna uppleva

aha-upplevelsen inför sina nya kunskaper.

I arbetet med att formulera instruktioner till en elevaktivitet finns det

många faktorer en lärare behöver ta hänsyn till, till exempel tidsaspekter,

elevernas förkunskaper eller sättet att kommunicera instruktionerna på.

Utifrån variationsteorin är det centralt i utformningen av en bra aktivitet

att eleverna genom variation kan se kritiska aspekter hos ett lärandeobjekt

(Ingerman m.fl., 2009).

I den valda applikationen finns det tre parametrar att laborera med:

klossens vikt, klossens bottenarea, samt klossens och underlagets material.

I elevinstruktionerna skrev vi vilka värden de skulle börja med: både klos-

sen och underlaget skulle vara av is, bottenarean skulle vara 3 m2 och

tyngdkraften skulle vara 3 N. Efter att de hade gjort ett första test i appli-

kationen fick eleverna möjlighet att beskriva och förklara grafens utseende

(Figur 3). I nästa steg fick de välja ett annat material, medan vikten och

bottenarean skulle förbli som i tidigare försök. Eleverna skulle först förutse

grafens utseende innan de testade simuleringen i applikationen. Efter

några försök med olika material fick eleverna testa andra värden för klos-

sens vikt, medan material och bottenarean skulle förbli konstanta. Även

här valde vi att låta eleverna förutse grafens utseende innan de fick se den

i applikationen. Efter att eleverna hade fått testa hur de tre parametrarna

påverkade kraften, blev de uppmanade att återigen studera sina grafer och

resonemang för att få möjlighet att upptäcka eventuella nya företeelser och

för att kunna redogöra sina tankar kring friktion utifrån de simuleringar

som de just gjort.

Det som eleverna skulle kunna observera och förklara i grafen var:

Solvang & Haglund

144

• att vikt och material, men inte bottenarean, påverkar frikt-

ionskraften,

• att kraften minskar när klossen började röra på sig (”hacket”

nedåt i grafen efter ca 5 sekunder), på grund av den lägre dy-

namiska friktionen i jämförelse med den statiska friktionen

samt

• ojämnheterna i grafen.

Datainsamling och analys Eleverna jobbade tillsammans parvis och fick svara på frågorna från akti-

viteten skriftligt. Dessutom filmade vi fyra av elevparen då de genomförde

arbetet med applikationen. En videokamera var placerad bakom varje elev-

par så att den kunde spela in datorskärmen och området precis framför

skärmen för att fånga till exempel elevernas gester och röster.

Tre av filmerna valdes för vidare analys. Valet baserades på att fil-

merna innehåller tillräcklig många intressanta händelser för att kunna

bygga upp en berättelse kring det vi ville studera; detta utifrån Derry med

kollegors (2010, s. 12) vägledning för urval och analys:

In selecting video chunks to tell a story or a piece of a story or to show what an instance of a given event phenomenon looks and sounds like, the researcher may look across a vast array of video records to find the most representative instance or instances – per-haps the most salient video chunks that best illustrate and represent one day or month of data collection.

Utifrån våra forskningsfrågor har vi valt att analysera händelser där ele-

verna drar slutsatser kring friktion från den systematiska ändringen av

möjliga påverkansfaktorer, och förklarar fenomenet på en makroskopisk,

respektive mikroskopisk nivå.

Resultat

Samtliga elevpar kom fram till att vikt och ytornas material påverkar frikt-

ionskraften, och att bottenarean inte gör någon skillnad. I sina resonemang

kring bottenareas påverkan, och eventuella andra observerade aspekter av

grafen, skiljer sig dock förklaringarna åt. Vissa elever förklarade friktions-

kraften enbart på makronivå, medan andra kom till djupare insikt under

lektionens gång.


145

Ett av elevparen besvarade snabbt förkunskapsfrågorna där de angav

att friktionskraften är en bromsande kraft och att faktorerna som påverkar

denna kraft är materialet och hastigheten. Under lektionens gång observe-

rade dessa elever grafens utseende och lade märke till att kraftens värde

minskade när klossen började röra på sig, efter cirka 5 sekunder. Detta för-

klarade de med hjälp av tröghetslagen. En av eleverna sade:

Det är därför grafen ser såhär ut, för att med en gång den börjat röra sig då kommer den på grund av inertia fortfarande gå i rörelse och därför behövs det inte lika mycket kraft.

Eleverna observerade också vilka parameter som påverkade ändringar i

friktionskraften, men gav inga förklaringar till de olika ojämnheterna i gra-

ferna eller till varför bottenarean inte har någon inverkan på friktionskraf-

ten. Även om den ena eleven i gruppen ibland försökte att vända blicken

tillbaka till grafens utseende, visade den andra eleven, som från början

hade en hög grad av självsäkerhet, ingen vilja att lyssna till sin kamrats

invändningar. Diskussionen mellan dessa två elever blev mer av en mono-

log än en dialog, och förklaringen stannade på makronivå.

De andra elevparen kom längre i sina resonemang. Förutom paramet-

rarnas påverkan på friktionskraften, förklarade de också grafens hopp

nedåt när klossen började röra på sig, alltså skillnaden mellan den statiska

och den dynamiska friktionen. De tog även avstamp i ojämnheterna i gra-

ferna för att förklara friktionskraften. Till slut sade en av eleverna i en av

de sistnämnda grupperna att:

Om materialet är skrovligt, hackar det ibland i ytan som den dras mot, och mer kraft behövs för att dra loss den.

Eleven fortsatte sedan:

Om själva ytan är väldigt såhär... för ju skrovligare det är … det är ju … just dom kan lägga sig så här (se gest i Figur 4, vänster) så lägger de sig… så … liksom fastnar dom såhär (visar med händerna där fing-rarna fastnar i varandra) varje gång dom lägger sig, typ som tänder som liksom gör att det fastnar.

Här ser vi ett exempel på en förklaringsmodell som närmar sig mikronivå.

Eleven går inte så långt som till att nämna interaktion mellan atomer och

att det är elektrostatiska krafter som verkar mellan dessa atomer. Detta

kan vara ett resultat av eventuella okunskaper om materians uppbyggnad,

Solvang & Haglund

146

och/eller att det inte finns tydliga kopplingar till materians uppbyggnad i

simuleringen, såsom det finns i den tidigare nämnda PhET-simuleringen,

som studerats av López och Pintó (2017).

Vi har också studerat hur applikationen har påverkat elevernas möj-

ligheter att utnyttja sina idéer. Vi har konstaterat att GeoGebra har använts

som en katalysator i elevernas lärprocesser. Med ett enkelt knapptryck

kunde eleverna testa och jämföra sina idéer. Till exempel var eleverna i den

ena gruppen osäkra ett tag på om bottenarean verkligen inte hade någon

påverkan på friktionskraften. De valde att inte använda Reset-knappen,

utan ändrade bottenareans värde medan simuleringen kördes. Den slutgil-

tiga grafen dök upp på skärmen i samma ögonblick, och de kunde jämföra

grafer med olika variabelvärden direkt och på så sätt visa att friktionskraf-

ten inte beror på bottenarean.

Marton och Bowden (2003) skriver att lärandet skapas tillsammans med

andra och i samspel med andra. I interaktionen mellan deltagarna skapas

lärandets rum, som de kallar variationsrummet. Vi kunde också observera

en hög grad av interaktion mellan elever och mjukvara, där eleverna pe-

kade på skärmen, och ibland förstorade grafen för att enklare se olika vär-

den. Ett exempel av en sådan interaktion visas i Figur 4 till höger.

Figur 4. Elev som visar materialets ojämnheter med hjälp av händerna där fingrarna föreställer just dessa ojämnheter (vänster); Interaktion mellan elev och GeoGebra som verktyg (höger)

Pause- och Reset-knapparna blev ofta använda för att kunna köra vissa de-

lar av försöket om och om igen. Ett annat fenomen som kan observeras i

dessa filmer är elevernas verbala reaktioner när de upptäcker någonting


147

nytt eller oväntat. Dessa verbala reaktioner tar formen av olika interjekt-

ioner såsom ”oj”, ”hmmm…”, ”jaha”, osv. Efter en sådan överraskning gick

en del elever tillbaka och gjorde försöket igen för att försäkra sig att det de

hade sett inte var en slump. Efter en sådan erfarenhet steg elevens entusi-

asm och han eller hon gick ivrigt vidare till nästa steg i aktiviteten, då nya

idéer kunde träda fram och jämföras. Detta ger stöd för Milner-Bolotins

(2016) argumentation att arbete med GeoGebra kan ge elever en stimule-

rande ”aha-upplevelse”.

Sist, men inte minst, ville vi studera vilka aspekter av variationsteorin

som synliggjordes när eleverna använde applikationen. Studien visar att

simuleringen underlättade för elevernas möjlighet att urskilja fenomenets

aspekter. De olika aspekterna av friktion i ett vardagligt, fysiskt samman-

hang är oskiljaktigt sammanflätade, men GeoGebra-applikationen möjlig-

gör en uppdelning av dessa. I linje med variationsteori (Ingerman m.fl.,

2009), eftersträvade vi att eleverna endast skulle variera en parameter i

taget vid denna inledande fas av undervisningen. Alla elever varierade först

parametrarna en och en enligt instruktionen, och drog korrekta slutsatser

om parametrarnas betydelse för friktionskraften, det vill säga att vikten

och materialet, men inte bottenarean, påverkar. De kritiska aspekterna

trädde fram i elevernas resonemang i olika utsträckning. Att bottenarean

inte påverkar friktionskraften kom alla eleverna fram till. Att dynamisk

friktion skiljer sig från statisk friktion konstaterades av alla grupper, även

om eleverna inte beskrev detta i just dessa termer. Eleverna upptäckte

också att vissa material ger upphov till större friktion än andra material. I

slutet av övningen tog några elever initiativ till att variera flera parametrar

samtidigt, men då inte på ett systematiskt sätt och drog inga vidare slut-

satser från detta.

Slutsats och blickar framåt

Vår första erfarenhet av att introducera GeoGebra i fysikundervisningen är

en inspiration till att fortsätta studera det. Med den i studien utformade

elevaktiviteten har applikationen visat sig vara användbar i fysikundervis-

ningen, där de simultana representationerna och användning av glidare för

att variera en parameter i taget ligger väl i linje med variationsteorins tan-

kar.

Det finns många fritt tillgängliga GeoGebra-applikationer inom fysik-

området, men vår upplevelse är att de sällan är lika intuitiva för en ny an-

vändare som den studerade friktionsapplikationen. De kan förmodligen

användas vid demonstrationer, där en lärare har möjlighet att förklara vad

Solvang & Haglund

148

han eller hon gör och vad eleverna ser på skärmen, men är kanske inte lika

lämpliga för elevaktiviteter. Andra applikationer betonar matematiken,

men visar inte den fysikaliska modelleringen.

Att utveckla egna skräddarsydda GeoGebra-applikationer, i samver-

kan med aktiva fysiklärare, som grund för praktiknära forskning kan vara

ett nästa steg i vårt arbete. Vi funderar även på att involvera elever på tek-

nikprogrammet som utvecklare av GeoGebra-applikationer inom ramen

för sina gymnasiearbeten, vilket skulle ge dem en möjlighet att tillämpa

sina kunskaper i systemutveckling och programmering.

Tack

Vi vill rikta ett stort tack till Mats Brunström, Jorryt van Bommel och

Lennart Karlsson för deras kommentarer på texten vid Lorenas planerings-

seminarium inom FUNDIG och NATDID:s redaktion för kommentarer på

det inskickade manuskriptet.

Referenser

Bodin, M. (2013). Att skapa egna virtuella modeller i fysik och teknik. In F. Jeppsson & J. Haglund (Eds.), Modeller, analogier och metaforer i naturvetenskapsundervisning (s. 169-184). Lund: Studentlitteratur AB.

Bransford, J. D., Franks, J. J., Vye, N. J., & Sherwood, R. D. (1989). New approaches to instruction: Because wisdom can’t be told. I S. Vosniadou & A. Ortony (Red.), Similarity and analogical reasoning (s. 470-497). New York, NY: Cambridge University Press.

Brunström, M. (2015). Matematiska resonemang i en lärandemiljö med dynamiska matematikprogram. (Doktorsavhandling), Karlstads universitet, Karlstad.

Carvalho, P. S., & e Sousa, A. S. (2005). Rotation in secondary school: teaching the effects of frictional force. Physics Education, 40(3), 257-265.

Derry, S. J., Pea, R. D., Barron, B., Engle, R. A., Erickson, F., Goldman, R., . . . Sherin, M. G. (2010). Conducting video research in the learning sciences: Guidance on selection, analysis, technology, and ethics. The Journal of the Learning Sciences, 19(1), 3-53.

Drijvers, P. H. M. (2003). Learning algebra in a computer algebra environment: Design research on the understanding of the concept of parameter. (Doktorsavhandling), Utrecht University, Utrecht.


149

Hohenwarter, M., Preiner, J., & Yi, T. (2007). Incorporating GeoGebra into teaching mathematics at the college level. Paper presenterat på the Proceedings of the International Conference for Technology in Collegiate Mathematics 2007, Boston.

Holmqvist, M. (2004). En främmande värld: om lärande och autism. Lund: Studentlitteratur.

Ingerman, Å., Linder, C., & Marshall, D. (2009). The learners’ experience of variation: following students’ threads of learning physics in computer simulation sessions. Instructional science, 37(3), 273-292.

Linn, M. C., & Eylon, B.-S. (2011). Science learning and instruction: Taking advantage of technology to promote knowledge integration. New York: Routledge.

López, V., & Pintó, R. (2017). Identifying secondary-school students’ difficulties when reading visual representations displayed in physics simulations. International Journal of Science Education, 39(10), 1353-1380.

Malgieri, M., Onorato, P., & De Ambrosis, A. (2014). Teaching quantum physics by the sum over paths approach and GeoGebra simulations. European Journal of Physics, 35(5), 055024.

Marton, F., & Booth, S. (2000). Om lärande. Lund: Studentlitteratur. Marton, F., & Bowden, J. (2003). The university of learning: Beyond

quality and competence. London: Routledge. Milner-Bolotin, M. (2016). Rethinking Technology-Enhanced Physics

Teacher Education: From Theory to Practice. Canadian Journal of Science, Mathematics and Technology Education, 16(3), 284-295.

Nationalencyklopedin. (2018a). Digitalisering. Hämtad från https://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/l%C3%A5ng/digitalisering

Nationalencyklopedin. (2018b). Friktion. Hämtad från https://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/l%C3%A5ng/friktion

Rios, J. M., & Madhavan, S. (2000). Guide to adopting technology in the physics classroom. The physics teacher, 38(2), 94-97.

Robson, C., & McCartan, K. (2016). Real world research: A Resource for Users of Social Research Methods in Applied Settings. (Fjärde uppl.). Chichester: John Wiley & Sons.

Sharma, S., & Sharma, K. (2007). Concepts of force and frictional force: the influence of preconceptions on learning across different levels. Physics Education, 42(5), 516-521.

Skolverket. (2018). Läroplan och ämnesplaner för gymnasieskolan. Hämtad från www.skolverket.se

Utbildningsdepartementet. (2017). Nationell digitaliseringsstrategi för skolväsendet. Stockholm: Utbildningsdepartementet.

Walsh, T. (2017). Creating interactive physics simulations using the power of GeoGebra. The physics teacher, 55(5), 316-317.

http://www.skolverket.se/

Solvang & Haglund

150

Wieman, C. E., Adams, W. K., & Perkins, K. K. (2008). PhET: Simulations that enhance learning. Science, 322(5902), 682-683.


Lorena Solvang är licentiand vid Karlstads Universitet och deltar

i forskarskolan FUNDIG (forskarskolan för undervisningens digi-

talisering). Hon är även gymnasielärare i matematik, fysik och

kemi och jobbar på Solberga Gymnasium i Arvika.

Jesper Haglund är lektor i fysikdidaktik vid institutionen för in-

genjörsvetenskap och fysik vid Karlstads universitet, och är hand-

ledare för Lorenas licentiandprojekt.



Tidigare nummer utgivna i serien Naturvetenskapernas och teknikens didaktik:• Nr 1 2017: Från forskning till fysikundervisning. Bidrag från konferensen i Malmö 14–15 mars 2016• Nr 2 2018: Teknikdidaktisk forskning för lärare. Bidrag från en forskningsmiljö

forum för forskningsbaserad nt-undervisning1328932/fulltext01.pdf · fobasnt18 13 –14 mars 2018...

Documents